Плазма - солнечный ветр
Cтраница 2
Луны, а образовывало бы магнитный барьер на стороне Луны, обращенной к потоку, с напряженностью поля, равной динамическому давлению солнечного ветра. Колберн и др. [27], Сонетт и др. [182] и Несс и др. [147] по данным космического аппарата Эксплорер-35 установили, что у Луны нет такой ударной волны. Потоки плазмы солнечного ветра не отклоняются лунной поверхностью, а поглощаются ею. В результате на подветренной стороне Луны существует плазменный вакуум. Колберн и др. [27] считают, что обладающий большим омическим сопротивлением поверхностный слой может подавлять токи, в результате чего низкое значение, полученное Еессом, может относиться только к самому внешнему слою. [16]
 |
Структура атмосферы в соответствии с особенностями изменения среднесуточной тсмп-ры д. пп низкого ( сплошная линия и высокого ( пунктир уролней солнечной антииности. [17] |
Неоднородности приходящей к Земле плазмы солнечного ветра вызывают магнитные бури, полярные сияния, нарушения ионосферной радиосвязи и др. Из космоса приходят в А. Существуют активные вины в А. [18]
Проникновение солнечного ветра внутрь магнитосферы может происходить через пограничные слои, располагающиеся на дневной ( входной слой) и ночной ( плазменная мантия и плазменный слой) сторонах магнитосферы. Проникновение происходит вдоль пересоединившихся магнитных силовых линий. Пересоединение межпланетного магнитного поля плазмы солнечного ветра и геомагнитного поля носит импульсный характер и может происходить на магнитопаузе и в геомагнитном хвосте в ограниченных по размеру ( Яф) областях. Область на дневной стороне, где происходит пересоединение, определяется знаком северо-южной компоненты межпланетного магнитного поля Bz. При Bz О пересоединение происходит в плазменной мантии в области каспа, при Bz О магнитные поля пересоединяются во входном слое в области подсолнечной точки, где они антипараллельны. Пересоединившиеся силовые линии переносятся солнечным ветром с дневной стороны магнитосферы на ночную, образуя геомагнитный хвост. Такой перенос происходит также и в результате вязкого трения при обтекании магнитосферы солнечным ветром. [19]
 |
Схема земной магнитосферы. [20] |
На фронте ударной волны происходит изменение направления движения частиц солнечного ветра. Их направленная скорость уменьшается, а тепловая скорость растет так, что плазма между фронтом ударной волны и магнитопаузой нагревается до нескольких миллионов градусов. Эта разогретая плазма обтекает магнитосферу, образуя магнитный переходный слой, в котором магнитное поле и движения плазмы солнечного ветра становятся менее упорядоченными. Во внутренней магнитосфере геомагнитное поле ( до расстояний ЗЯ0) близко к полю магнитного диполя. [21]
Если направление этого поля совпадает с направлением магнитного поля Земли в точке встречи, то ничего особенного не происходит: плазма солнечного ветра просто обтекает магнитосферу. Если же поле ветра направлено против поля Земли, то в точке встречи происходит перезамыкание силовых линий: силовая линия магнитного поля Земли разрезается пополам и ее концы соединяются с концами разрезанной силовой линии межпланетного магнитного поля. Полученная таким образом магнитная силовая линия, будучи линией магнитного поля Земли на близких расстояниях, переносится вместе с плазмой солнечного ветра на далекое расстоянии от Земли. В результате эта линия переносится в магнитный хвост. Число этих линий со временем накапливается: магнитный хвост растет. При этом в магнитном хвосте образуются рукава из магнитных силовых линий разного знака в северной и южной половине, а между ними создается нейтральный плазмослой. [22]
Поток плазмы солнечного ветра является сверхзвуковым. Согласно измерениям, выполненным с помощью космических аппаратов, при сверхзвуковом обтекании магнитосферы Земли солнечным ветром на расстояниях примерно RE где RE - радиус Земли, возникает отошедшая ударная волна, как это имеет место при обтекании затупленных тел сверхзвуковым потоком газа. Однако в отличие от газодинамики, где толщина фронта А ударной волны определяется длиной свободного пробега / молекул газа, эта отошедшая ударная волна имеет толщину фронта Д 103 км, а длина свободного пробега частиц плазмы солнечного ветра относительно парных кулоновских столкновений составляет по порядку величины 108 км. [23]
 |
Схематическая картина сверхзвукового взаимодействия звездного ветра с межзвездной средой. [24] |
Очень важной чертой этого подхода является применение континуальных газодинамических уравнений Эйлера только к заряженным частицам обоих сталкивающихся ветров. Хотя предполагается, что присутствие турбулентных пульсаций в плазме слабо влияет на среднюю картину течения, их влияние сказывается через сильное изменение коэффициентов переноса из-за возможности рассеяния заряженных частиц на электромагнитных флуктуациях плазмы. Это приводит к существенному уменьшению длины их свободного пробега по сравнению с рассчитанным на основе кулоновских столкновений. Плазма солнечного ветра состоит, в основном, из электронов и протонов с числовой концентрацией пе - 10 см-3 и скоростью Ve - 400 - 500 км / с и также является сверхзвуковой. [25]
Концентрация и температура межпланетной плазмы таковы, что пробеги частиц относительно кулоновских столкновений у орбиты Земли весьма велики и часто превышают 1 а. По наблюдениям на спутнике Вела-4 в 1967 - 1968 гг. ( Монтгомери, 1972) Те - 1 5.105 К и очень слабо зависит от скорости солнечного ветра ut Tp заметно возрастает с ростом и. Таким образом, анизотропия параметров плазмы солнечного ветра в целом невелика и, по-видимому, не слишком существенна для многих вопросов. [26]
Интенсивные полярные сияния возникают как следствие солнечной вспышки. Плазма, испускаемая солнечной вспышкой, достигает поверхности Земли через 1 5 - 2 суток. Наблюдается такая же очередность между солнечной вспышкой и полярным сиянием. В результате солнечной вспышки значительно возрастает интенсивность потока плазмы солнечного ветра, а расстояние от центра Земли до магнитопаузы уменьшается в два-три раза. Возникают новые каналы неустойчивостей, в результате которых плазма может проникнуть в область слабого магнитного поля и таким образом достичь атмосферы Земли. Механизмы этих неустойчивостей разнообразны и приводят к разным формам полярных сияний. [27]
Эти результаты создают олределенные трудности при интерпретации данных об изменении глубины модуляции галактических КЛ с фазой солнечного цикла, так как не позволяют связать модуляцию с какими-либо физическими факторами, величина которых испытывала бы 11-летние периодические вариации. С другой стороны, в работе Интрилигейтор ( 1974), в которой анализировались данные за 1965 - 1971 гг., получены указания на то, что частота появления высокоскоростных потоков в солнечном ветре и их длительность возрастают с ростом солнечной активности. Эти данные представляют собой первые прямые указания на 11-летнюю вариацию в солнечном ветре. В обзоре Чейгебауэр ( 1975) отмечается также корреляция среднегодовых значений магнитного поля и антикорреляция среднегрдовых значений плотности плазмы солнечного ветра с числом солнечных пятен. Необходимы дополнительные и более тщательные статистические исследования изменений свойств межпланетной среды в течение солнечного цикла. [28]
Легко убедиться, что альвеновская волна с А 10 км и амплитудой ВА 0 1 BQ за время у-1 переносится солнечным ветром на расстояние порядка 1 а. Поэтому достаточно длинные альвеновские волны, генерированные на Солнце или вблизи него, способны, по-видимому, достигать орбиты Земли. Поэтому расстояние, на которое переносится волна с А 10 км, порядка 5 - 10 км. Эта оценка показывает, что короткие альвеновские волны, наблюдавшиеся Бэлчером й Дэвисом ( 1971), должны генерироваться вблизи места наблюдения. По-бидим му, генерация происходит при взаимодействии разно скоростных потоков плазмы солнечного ветра. [29]
Макс, понижение интенсивности относительно ср. Характерная длительность явления вблизи Земли - неск. Эффект впервые замечен С. В результате выброса из Солнца увеличивается плотность плазмы солнечного ветра и, следовательно, напряженность вмороженного в плазму магн. [30]
Страницы: 1 2 3