Основні процеси перенесення в магнітосферу енергії і імпульсу сонячного вітру (СВ) - квазів'язка взаємодія і перепід’єднання геомагнітного поля і магнітного поля СВ Потік плазми (сонячний вітер) витягає геомагнітне поле в антисонячному напрямі, утворюючи «геомагнітний хвіст» з антипаралельними магнітними полями в північній і південній половинах. Бури і суббурі в геомагнітосфері створюються, коли перенесення енергії посилюється на один - два порядки величини, досягаючи потужності 1011 Вт. Переважаючий внесок вносить процес магнітного перепід’єднання на межі магнітосфери. Дисипація перенесеної енергії також відбувається головним чином за рахунок магнітного перепід’єднання, але не на межі, а в плазмовому шарі хвоста магнітосфери, де перепід’єднуються згадані антипаралельні поля. Відомий також другий основний процес суббурь і бурь, в якому, разом з перепід’єднанням, центральну роль грає нелінійний магнітосферично-іоносферний зв'язок. Магнітне перепід’єднання - порівняльне нове явище, що має широке розповсюдження в магнітосферах космічних об'єктів, хоча походження і феноменологія цього явища залишаються предметом активних досліджень.

Глобальні процеси взаємодії СВ з геомагнітосферою успішно відтворюються в рамках чисельних МГД моделей. Проте дрібномасштабні плазмові нестійкості, тригеруючі у суббурі і бурі моделюються лише із застосуванням «рахункової в'язкості і резістивності», необхідних для згаданих процесів перепід’єднання. Ці процеси складають ряд невирішених проблем, так само як взаємодія багатомасштабних процесів в різних просторових доменах магнітосфери, що мають істотно різні фізичні характеристики. Активно розвиваються, зокрема, феноменологія і теорія нелінійної магнітосферично-іоносферної взаємодії, координації систем електричних струмів і конвекції плазми в іоносфері, в долях хвоста і сонячному вітрі, моделі суббурь і бурь. Розвивається мережа супутників і наземних обсерваторій, ведучих моніторинг магнітосферичних процесів на користь як науки, так і різних прикладних завдань, особливо, служби космічної погоди. На перший план виходить згаданий вище напрям чисельного моделювання глобальних процесів в магнітосфері в рамках класичної детерміністською МГД, а також принципово інший підхід на основі моделей критичності, що самоорганізовується.

Розвиваються дослідження магнітосфери планет сонячної системи і інших космічних тіл, аналогічних земній магнітосфері. Приведені приклади, коли аналогія дозволяє використовувати знання про земну магнітосферу для прогнозу невідомих процесів на Сонці і навпаки.

Серед прикладів - деякі результати техніки інверсії магнітограм (ТІМ), створеної в ИСЗФ в середині 70-х рр. Зокрема, стисло висловлюється феноменологічна модель, яка, на відміну від класичного підходу, враховує дві основні активні фази типової магнітосферичної суббурі. Модель використовує раніше недоступні дані ТІМ, включаючи відкритий магнітний потік доль хвоста, потік електромагнітної енергії СВ в магнітосферу і ін. На базі цієї моделі розвивається аналогічна модель сонячних спалахів, яка концептуально узгоджується, але доповнює відомий підхід CSHKP. Інформація ТІМ використана також для побудови нових моделей зв'язку сонячний вітер - магнітосфера, що описують структуру хвоста магнітосфери і генератори електричного поля і струмів в магнітосфері і іоносфері.

Взаємодія з сонячним вітром і будова геомагнітосфери.

Малюнок 1 ілюструє зміни уявлень про геомагнітне поле, які відбулися в 60 рр. у зв'язку з появою перших штучних супутників Землі. Було встановлено, що міжпланетний простір не порожній, воно заповнене потоками іонізованих частинок з енергією ~ 1 кев і щільністю порядку одиниць - десятків см-3. Ці потоки - сонячний вітер - безперервно випромінюються Сонцем. Їх швидкість ~ 300 - 1000 км/с. СВ стискає геомагнітне поле на денній стороні і витягає його на нічній стороні. Геомагнітне поле обмежене поверхнею, званою «магнітопауза», яка містить тонкий шар струму, що перешкоджає проникненню геомагнітного поля в СВ і навпаки. Струм утворюється на внутрішній поверхні СВ при його контакті з геомагнітним полем завдяки ідеальній електропровідності цього провідника. Магнітосфера стає кометоподібною - з ударною хвилею, перехідним шаром, і геомагнітним хвостом (див. мал. 1, би, в). Ідеальна електропровідність СВ забезпечує умову вмороженості магнітного поля в плазму, тому СВ переносить з собою міжпланетне магнітне поле, що вморожує (ММП).

Такі перші відкриття, зроблені незабаром після появи штучних супутників Землі.

Мал. 1. Зміна уявлень про форму магнітосфери Землі: 

а) 1950-і рр.; би) 1960-і гг.; у) закрита модель магнітосфери; г) двовимірна відкрита модель магнітосфери для ММП, направленого на південь [12]. Цифри відзначають послідовні положення геомагнітної силової лінії, що злилася з ММП в денній нейтральній точці P і переносимо сонячним вітром до нейтральної точки Q. Короткі стрілки - система конвекції плазми в прикордонному шарі; l - «довжина хвоста»; д) схема, що ілюструє проектування плазмового шару в іоносферу (затемнених) авроральних овалів.

Хвіст магнітосфери складається з двох половин - північною і південною, званих долями хвоста. Магнітні поля два полий антипаралельні, між ними - нейтральний шар, в якому щільність плазми підвищена в порівнянні з долями на два порядки величини. Тому нейтральний шар називають також плазмовим шаром (ПС) (мал. 1, в, д). Існування ПС в приекваторіальній області пояснюється тим, що трубка замкнутих геомагнітних силових ліній є магнітною пасткою заряджених частинок (див. мал. 2, а). Магнітні силові лінії сполучають далекий ПС з близькою до Землі іоносферою в двох вузьких високоширотних зонах, званих «авроральні овали» (див. мал. 1, д). Тут спостерігаються основні обурення, що створюються висипанням в іоносферу уздовж силових ліній енергійних частинок ПС, - полярні сяйва (аврори), магнітні бурі і інші прояви так званої «космічної негоди», про яку ще йтиме мова.

Мал. 2. а - магнітна пастка, що виникає в дипольному магнітному полі (1 - траєкторія частинок, 2 - силові лінії, 3 - джерело магнітного поля); б - струм нейтрального шару хвоста магнітосфери; у - екваторіальний меридіональний перетин північної половини магнітосфери Землі (вигляд з вечірнього боку). Стрілки показують напрям струму (див. текст).

Характеристика роботи

Реферат

Кількість сторінок: 10

Безкоштовна робота

Закрити

Магнітосфера землі

Замовити дану роботу можна двома способами:

  • Подзвонити: (067) 380–84–93, (097) 844–69–22 та (050) 297–73–76
  • Заповнити форму замовлення:
Не заповнені всі поля!
Обов'язкові поля до заповнення «ім'я» і одне з полів «телефон» або «email»

Щоб у Вас була можливість впевнитись в наявності обраної роботи, і частково ознайомитись з її змістом, ми можемо за бажанням відправити частини даної роботи безкоштовно. Всі роботи виконані в форматі Word згідно з усіма вимогами щодо оформлення даних робіт.