
книги из ГПНТБ / Гульельми А.В. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы
.pdf
|
5 |
, |
7 |
6 |
8-10~z |
|
|
|
у, |
да'/сек |
|
||||
|
/, W~2ßß/ceK |
|
|||||
Р H с. 34. |
Зависимость |
темпа релаксации инкремента от |
величины |
инкре |
|||
мента в начале серии жемчужин |
|
|
|
|
|||
Р и с . 35. |
Зависимость |
времени достижения |
максимальной |
амплитуды в |
|||
серии Pel |
от начального |
инкремента |
|
|
|
|
|
лучевой |
трубки). По наблюдениям в сопряженных |
точках |
п — 1 |
||||
в большинстве случаев. С другой стороны, величина |
Q/co |
может |
быть измерена двумя независимыми методами 2 . Результат из
мерений приведен на рис. 3 6 . Видно, что величина fi/co в |
среднем |
||
равна — 2 , 0 |
и практически не превосходит • — - 2 , 5 — 3 , 0 . |
Таким |
|
образом. п — 1 — 2 . Однако |
в сериях жемчужин, которые |
исполь |
|
зовались для построения рис. 3 6 , заведомо п = 1. Поэтому |
в фор |
||
мулу ( 1 4 . 9 ) |
следует ввести |
корректирующий множитель, |
пример |
но равный |
~ 0 , 6 — 0 , 7 , |
|
|
п —- целая часть [ 0 , 6 5 |
Q/JL>]. |
|
Если учесть приближенный характер расчетов, то согласие между экспериментом и теорией следует признать вполне удовлет
ворительным. |
|
|
|
Возникают ли |
вообще двухмодовьте |
режимы |
генерации |
(п = 2 ) ? Просмотром большого количества |
сонограмм |
жемчужин |
|
нам удалось обнаружить несколько таких |
случаев. |
Н а рис. 3 7 |
|
показаны «дублеты» |
жемчужин, в которых, |
по всей вероятности, |
п - 2 . Эту гипотезу, в принципе, можно проверить: при двух-
модовой |
генерации |
отношение co/Q должно быть |
0 , 3 , т. е. |
меньше, |
чем при |
одномодовой. |
|
Имеется ряд не решенных еще проблем, непосредственно не связанных с проблемой дискретности. Не выяснено, например, является траектория жемчужин «простой» или «комбинированной»
(рис. 2 4 ) . |
Некоторые результаты наблюдений выглядят |
довольно |
загадочно. |
В работе [ 3 0 ] обнаружено, что время пробега |
сигнала |
2Они изложены в § 21, 22. Там же показано, что жемчужины возбуждаются во внешней части радиационного пояса (L — 4—6) и что энергия резонан сных протонов е ~ 10—30 кэв.
121
|
|
|
|
из одного полушария в другое |
иногда |
||||||||||||||
|
|
|
|
заметно |
отличается |
от |
времени |
пробега |
|||||||||||
|
|
|
|
в |
обратном |
направлении. |
|
Причиной |
|||||||||||
|
|
|
|
такой асимметрии |
может |
быть |
|
наличие |
|||||||||||
|
|
|
|
квазистацнонарного |
|
потока |
|
плазмы |
|||||||||||
|
|
|
|
вдоль |
|
геомагнитных |
|
силовых |
|
линий |
|||||||||
|
|
|
|
из |
одного |
полушария |
в |
другое. |
При |
||||||||||
|
|
|
|
распространении сигнала вдоль |
потока |
||||||||||||||
|
|
|
|
групповая |
|
скорость |
несколько |
|
выше, |
||||||||||
|
|
|
|
чем при |
распространении |
в |
|
противо |
|||||||||||
|
|
|
|
положном |
направлении. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Не |
|
вполне |
ясна |
роль |
плазмопаузы |
|||||||||
|
|
2,5 |
SI/'со |
в |
процессе |
возбуждения |
жемчужин. |
||||||||||||
|
|
Можно предполагать, что в |
окрестности |
||||||||||||||||
Р и с . Н(>. Распределение |
се |
плазмопаузы |
|
существуют |
благоприят |
||||||||||||||
рии жемчужин по |
величине |
ные |
условия |
для |
|
канализации |
воли |
||||||||||||
отношения (ü/'Qp (0) |
|
вдоль |
|
геомагнитных |
|
силовых |
Л И Н И Й . |
||||||||||||
1 — результат |
дисперсионного |
Ирм перемещении |
плазмопаузы |
наружу |
|||||||||||||||
анализа; |
|
|
|
после |
магнитной бури |
ожидается |
само |
||||||||||||
2 — результат |
анализа скачков |
возбуждение |
|
гидромагннтных |
|
волн |
в |
||||||||||||
несущей частоты |
жемчужин |
моменты |
пересечения |
плазмопаузы |
с |
||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
«остатками» кольцевого тока. Тот |
факт, |
||||||||||||||
что вероятность |
появления |
Pel |
|
максимальна |
|
в |
течение |
первой |
|||||||||||
педели после главной фазы бури, косвенно |
|
подтверждает |
эту |
||||||||||||||||
гипотезу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обычно |
предполагается, |
что |
после |
вторжения |
в |
ионосферу |
|||||||||||||
жемчужины |
распространяются |
|
в |
|
гидромагнитном |
волноводе |
|||||||||||||
вдоль земной поверхности |
от |
высоких |
широт |
к |
низким. |
|
Рассмот |
||||||||||||
рим рефракцию альвеновской волны в магнитосфере. Как |
следует |
||||||||||||||||||
нз (12.8), вектор |
к с |
приближением |
к |
Земле |
вдоль |
силовой |
линии |
становится почти перпендикулярным к магнитной оболочке и
направлен |
в сторону полюса. |
Если |
рефракция |
такого |
типа дей |
||
ствительно |
имеет |
место, то после захвата |
в ионосферный |
волновод |
|||
ж е м ч у ж и н ы будут распространяться к полюсу, а не к |
экватору . |
||||||
Но это значит, что на среднеширотных |
обсерваториях |
регистри |
|||||
руются сигналы, |
пришедшие |
через |
полюс из |
противоположной |
полусферы. Гипотезу можно проверить путем измерения времени группового запаздывания жемчужин в ионосферном волноводе над полярной шапкой .
§ 17. Пульсации нарастающей частоты
Во время магнитных бурь в околоземном пространстве разыг рывается в определенной последовательности с л о ж н а я картина электродинамических и кинетических процессов. Некоторые из них сопровождаются низкочастотными излучениями, которые можно уподобить свисту и завыванию ветра во время бурь в тро посфере.
1В2


п а ра мощных импульсов, бегущих по нестационарной среде симметрично в сопряженные точки. Отразившись от ионосферы, каждый из импульсов проникает вдоль силовой линии в противо положную полусферу. Вполне вероятно, что при повторных про бегах через экваториальную область импульс усиления не испы тывает, так как резонансная частота испытывает более быстрый временной тренд, чем несущая частота, и импульс выходит из резонанса. Поэтому, совершив по два-три пробега вдоль силовой линии, оба импульса затухают.
Т а к и м образом, повышение частоты всплесков на фоне гидромагпитных завываний интерпретируется как преобразование спек тра пакета волн в нестационарной среде. Не ясен, однако, вопрос, как вообще возникают всплески. Возможно несколько объясне ний. Шумовой фон генерируется в обширных областях простран ства, протяженных как по L , так и по долготе ср. Быть может, всплески возникают в узких магнитных трубках, в которые про никают излучающие частицы в процессе дрейфа по L и по ср? Это в принципе не исключено. Сильная фокусировка гидромагнит ных воли может возникнуть, например, в столбах плазмы повы шенной (или пониженной) плотности, вытянутых вдоль силовых линий, или в окрестности плазмопаузы. Однако во многих случаях всплески на фоне Ірсір по виду имеют мало общего с жемчужинами . В целом вопрос остается открытым. Полезно поэтому иметь в виду
еще |
и другую |
возможность. |
|
|
|
|
|
В спокойной магнитосфере неустойчивость энергичных прото |
|||||||
нов имеет, как известно, конвективный |
характер . |
Предполагает |
|||||
ся, что возбуждение срока Ірсір происходит также |
в результате |
||||||
конвективной неустойчивости. Соответственно интегральный |
ин |
||||||
кремент у —у |
— ô. Здесь |
б = тГ1 In |
P~l, у = у0 |
(тП ф/т), т; ,ф |
= |
||
/..ф/Л, Р — коэффициент |
отражения |
воли от ионосферы, у0 |
— |
||||
локальный инкремент в вершине траектории, т — время |
пробега |
||||||
воли |
между сопряженными |
точками, |
іэ ф — небольшой |
участок |
траектории вблизи экваториальной плоскости, на котором уси ление эффективно. Допустим теперь, что в ходе возбуждения фона Ipdp в некоторой ограниченной области возникла абсолютная неустойчивость 3 . Пусть К — некоторый параметр пучка (или среды), при увеличении которого осуществляется переход от кон
вективной |
неустойчивости к |
абсолютной. |
П р и |
X |
Х к р |
(конвек |
||||||
т и в н а я неустойчивость) |
инкремент |
равен |
у — б. |
При |
переходе |
|||||||
же через АКр инкремент становится равным у0 |
(абсолютная неустой |
|||||||||||
чивость). Так |
как тПф < ^ |
т, |
о ^ у „ , |
то |
скачок |
инкремента |
^ |
у0, |
||||
что, по крайней мере в несколько |
раз, |
больше |
инкремента |
в |
до- |
|||||||
критическом режиме. Переходом от конвективной |
неустойчивости |
|||||||||||
к абсолютной можно, в принципе, |
объяснить появление |
мощных |
||||||||||
всплесков |
на |
фоне гидромагнитных завываний . |
|
|
|
|
3Циклотронная неустойчивость может быть абсолютной, например, при палнчип пучков с достаточно малым тепловым разбросом частиц по скоростям.
1і25
Рассмотрим причины нарастания |
частоты шумового фона. |
Это наиболее характерное свойство |
Ipdp можно объяснить по |
вышением с течением времени локального магнитного поля в области генерации dB (L,t)ldt ^> 0. Область генерации распола гается где-то в экваториальной плоскости вечернего сектора магнитосферы, вероятно, на оболочках L — 4 — 8 . Во время бури геомагнитное поле здесь резко понижено по сравнению с иевозмущеипым. Депрессия п о л я обусловлена появлением внутри маг нитосферы протонов с энергиями s,, -— 10—30 кэв, создающих так называемый кольцевой ток. Представляется вполне правдо подобным, что гидромагнитный шум Ipdp возникает как результат
неустойчивости распределения протонов кольцевого тока. |
Н е |
||
устойчивость наиболее |
быстро |
развивается в области максималь |
|
ной депрессии поля, |
т. е. в |
минимуме комбинированного |
п о л я |
диполя и токового кольца. Посмотрим, как в рамках этой модели можно объяснить рост магнитного поля и связанную с ним транс формацию спектра.
Самовозбуждение гидромагиитных шумов приводит к рас сеянию излучателей, т. е. протонов кольцевого тока. В результате
депрессия геомагнитного |
поля в области генерации уменьшается, |
|||||||
а резонансная частота |
соответственно |
увеличивается. |
|
|||||
Усиление |
магнитного |
поля в области генерации |
произойдет |
|||||
т а к ж е в результате перемещения излучателей поперек |
L-оболо- |
|||||||
чек вглубь магнитосферы. Рост частоты |
в этом случае будет оп |
|||||||
ределяться |
скоростью |
радиального дрейфа со оо L (дВ/дЬ). |
Т а к о й |
|||||
дрейф возникает под действием крупномасштабного |
электричес |
|||||||
кого п о л я Е±, |
и если принять со == Ï | Q p , |
где ц < С 1, то |
|
|||||
|
ре |
|
р |
|
|
|
|
|
П р и г) £ ^ 1 , |
L |
— 5 и Ех |
~ 10~5 в/см получаем со —• 6 -І0~3 |
рад/сек2, |
||||
т. е. вполне |
подходящую |
величину. |
|
|
|
|||
Имеется еще одна причина, п р и в о д я щ а я к нестационарности |
||||||||
спектра |
гидромагнитных |
завываний, и действует она в том ж е |
||||||
направлении, |
что и две |
другие, т. е. приводит к росту |
частоты. |
|||||
Эта причина выяснилась |
в результате синоптических |
наблюдений |
||||||
Ipdp на |
разнесенных по |
долготе обсерваториях. Путем |
одновре |
менного наблюдения Ipdp на обсерваториях Петропавловск, Иркутск и Б о р о к обнаружена долготная зависимость эволюции спектра Ipdp: данная частота « = const наблюдается в Борок ѳ немного позже, чем в Иркутске, а в Иркутске позже, чем в Петро павловске. Можно сказать, что фиксированная частота «переме
щается» по азимуту с востока |
на запад. |
Измеренная скорость |
|||||
«западного дрейфа |
частоты» |
в |
среднем |
равна ф ш |
А? 2° |
мин~1 |
|
[64, 261, 262]. |
Косвенным |
методом аналогичная |
оценка |
неза |
|||
висимо получена |
в |
работе [63]. |
|
|
|
|
126
Эффект естественно объяснить систематическим перемещением
области генерации но долготе. Западное |
направление |
дрейфа |
||||||||
позволяет с определенностью указать тип |
излучающих |
частиц |
||||||||
(протоны), а измеренная скорость перемещения дает |
возможность |
|||||||||
сделать ориентировочную оценку их энергии. |
|
|
||||||||
|
Скорость |
азимутального |
дрейфа частиц с энергией е. на магнит |
|||||||
ной |
оболочке |
L |
116]: |
|
|
|
|
|
||
|
cp^8 - 10 - 3 Le, |
|
|
|
|
|
|
(17.1) |
||
где |
ф — в град/мин, |
е — в кэв. П о л а г а я ф |
ф ш , получим оценку |
|||||||
Le — 2 , 5 - Ю 2 |
кэв, |
что |
при |
L — 5—8 дает |
энергию |
протонов в |
||||
несколько |
десятков |
кэв. |
|
|
|
|
||||
|
Зависимость |
скорости |
дрейфа (17.1) от энергии |
приводит |
к повышению резонансной частоты со временем. В самом деле,
пусть |
ф отсчитывается |
от полуночи на |
запад. При |
импульсной |
|
и н ж е к ц и и в момент t = |
0 на долготе ф = |
0, средняя энергия про |
|||
тонов на долготе |
ф ^> 0 |
будет е оо y/Lt. |
Отсюда с учетом резонан |
||
сного |
условия |
о) — сор (A/w) получим |
ш GO YLt/q. |
Таким об |
разом, нестационарность энергетического спектра протонов яв ляется одной из причин нестационарпости спектра гидромагиит-
ных |
завываний . |
|
|
К а к а я из трех указанных причин роста |
частоты |
Ipdp я в л я |
|
ется |
основной — не ясно. Несомненно, во |
всяком |
случае, что |
имеют место и радиальный, и азимутальный дрейфы излучателей. О радиальном дрейфе свидетельствует тот факт, что во время гид ромагнитных завываний наблюдается перемещение вглубь магни тосферы внешней границы радиационного пояса, перемещение в направлении к экватору южной границы зоны сияний, прогрес
сирующее уменьшение периода |
цугов Рі2 . Азимутальный дрейф |
|
п р о я в л я е т с я |
в западном «дрейфе частоты». |
|
Формирование неустойчивого распределения протонов, воз |
||
буждающих |
гидромагиитиые |
завывания, довольно специфично |
и о нем следует сказать несколько слов. Х а р а к т е р распределения инжектируемых протонов не известен. Распределение может быть
неустойчивым |
с самого начала, но тогда Ipdp возбуждались бы |
в окрестности |
полуночного меридиана, а не в вечернем секторе. |
Отсюда можно заключить, что неустойчивое распределение фор мируется в процессе азимутального дрейфа частиц. Механизм имеет чисто кинематическую природу и может быть проиллюстри рован следующим образом.
Возьмем одномерное уравнение
- ! f + y * l h 0 ' |
( 1 7 -2 ) |
|
где / = |
/ (е, ф, t); ѵѵ = |
хе — скорость дрейфа; х Ä " const L . Ре |
шения |
(17.2), очевидно, |
имеют вид |
f = |
F{e)0(<p-xet), |
(17.3) |
127
где F и Ф — произвольные функции |
Пусть в момент |
и п ж е к ц и |
|||
(t = 0) все частицы локализованы в |
узком |
интервале долгот |
Дер |
||
в окрестности полуночи. Из (17.3) видно, что при.г ^> 0, ср |
Дер |
||||
распределение |
частиц по энергиям |
f (е) |
немонотонно; |
частицы |
|
локализованы |
в интервале энергий |
Де/е 0 ~ Дср/ср, |
где е 0 |
~ |
— ср/х/1. Энергетический спектр тем уже, чем больше ср0. Средняя
энергия е 0 на данной долготе |
уменьшается |
со |
временем. |
|
||
Т а к и м образом, неустойчивое распределение протонов форми |
||||||
руется в процессе дрейфа даже в том случае, если |
в момент ин - |
|||||
жекции распределение |
было |
устойчивым. |
Фактически, |
однако, |
||
в области инжекции |
распределение не может |
быть |
устойчивым: |
|||
сразу после инжекции |
за время ~l/w формируется |
два |
идентич |
ных встречных пучка . Волны, возбуждаемые в системе встречных пучков, могут давать вклад в спектр хаотичных пульсаций, ко
торые наблюдаются в полуночном секторе зоны сияний . |
Р а с |
сеяние частиц на волнах, вероятно, приводит к торможению |
пуч |
ков и срыву неустойчивости. Однако спустя некоторое время |
рас |
пределение в облаке протонов, дрейфующем па запад, снова может стать неустойчивым (в вечер нем секторе).
Самовозбуждение гидромагнитных шумов в вечернем секторе магнитосферы приводит к рассеянию и к гибели в конусе потерь протонов, создающих депрессию поля в главную фазу бури. Следующие оценки показывают, что этот процесс может весьма существенным образом повлиять на ход магнитной бури.
Среднее время жизни протона относительно магнитного рас |
||||
сеяния |
па |
7пумах |
с амплитудой Ъ: |
|
^ — - „ — : - r - i |
l u — , |
17.4 |
||
где a0 |
— раствор конуса потерь. Используя (17.1), сравним |
(17.4) |
||
с временем |
t2 перемещения частицы поперек волнового |
п о л я : |
||
Ujtv |
~ 2,5 • 10-2 Дср (Lb)2/-z lu (1/у.0 ). |
(17.5) |
Здесь |
Дер — протяженность волнового п о л я |
по азимуту в граду |
||||
сах, b |
— в гаммах, е — в кэв. П р и Дер — 20°, (Lb) — 6у, |
е ~ |
20 кэв |
|||
и In (1/а 0 ) — 2 имеем |
— 0,5, т. е. в вечернем секторе |
замет |
||||
н а я |
доля энергичных |
протонов гибнет в результате |
р а с с е я н и я |
|||
на |
гидромагнитных шумах . Этот процесс, |
вероятно, |
я в л я е т с я |
одной из причин азимутальной асимметрии кольцевого тока в
главную |
фазу бури |
[262]. |
(17.5) основная неопределенность |
|||||||
|
П р и |
оценке |
по |
формуле |
||||||
связана |
с неопределенностью |
амплитуды |
магнитных |
|
шумов |
|||||
6. |
По наземным |
данным трудно |
судить |
о |
величине /; в |
области |
||||
генерации, так как волны испытывают сильное ослабление |
в |
ионо- |
||||||||
4 |
Для простоты не учитываем зависимость к от |
интч-угла и периодичность |
||||||||
|
/ (ср). Последнее |
оправдано для |
промежутков |
времени, меньших |
периода |
|||||
|
полного |
оборота |
вокруг Земли |
основной массы инжектированных |
частиц. |
128
сферных слоях . Одной из серьезных задач дальнейших исследова ний является измерение с помощью спутника интенсивности гидромагнитпых завываний непосредственно в области взаимо действия с энергичными частицами.
§ 18, Длішнонернодные |
пульсации |
Я в л е н и я , которые нам |
предстоит обсудить в этом параграфе, |
довольно сложны: структура поля длиппопериодных пульсаций; физическая природа источников; возбуждение пульсаций, пред ставляющих собой суперпозицию многих мод. Количественные выводы здесь в большинстве случаев весьма неточны. Поэтому мы сосредоточим внимание па качественных эффектах, имея в ви ду прежде всего то обстоятельство, что даже ориентировочные представления полезны (если они верпы) при разработке эмпи рических методов диагностики.
Гигантские пульсации (Pcô). Вначале обратимся к пульсаци ям, период которых согласно наблюдениям зависит от широты. Давно высказывалось мнение о том, что длинпопериодпые пуль сации есть собственные колебания магнитосферы [263, 264]. С колебаниями альвеновского типа принято отождествлять пуль сации Рс5 и в некоторых случаях — Рс4. Имеется количественное согласие между измеренной зависимостью периода пульсаций от широты и результатами расчетов (рис. 18). Существуют и дру гие аргументы в пользу принятой интерпретации. Например, пульсации Рс4, 5 хорошо коррелируют в магнитосопряженных точках. В принципе, по результатам измерений поляризации в сопряженных точках можно пытаться уточнить тип альвеновских колебаний и определить четность номера гармоники. Этому, однако, возможно, будет препятствовать влияние нижней ионосфе ры, искажающей поляризационные характеристики пульсаций .
Амплитуда Рс4, 5 в целом увеличивается с ростом |
широты, |
и это наводит на мысль о том, что источник пульсаций |
находится |
на периферии магнитосферы. При иабегании на магнитосферу ударных воли (Ssc) пульсации с периодом, зависящим от широты, возбуждаются также и иа глубоких оболочках (L ~ 3—4). Они обыч но возникают одновременно в некотором интервале L . Интересно, что подобные колебания наблюдались с помощью локатора (55 Мгц)
в виде |
пульсирующих отражений |
от |
радиосияиий [294]. Т а к а я |
|||
методика |
позволяет |
оперативно |
снимать мгновенную |
зависи |
||
мость |
T |
(L), а это |
имеет большое |
диагностическое |
значение. |
Существуют различные точки зрения на механизм генерации гигантских пульсаций . В работе [205] показано, что источником Рс5 могут служить поверхностные волны, возбуждаемые на гра нице магнитосферы солнечным ветром. Механизм трансформации энергии поверхностных волн в энергию альвеновских колебаний магнитосферы исследован в работе [164]. С другой стороны, в рабо те [265] предполагается, что источники длиннопериодных пульса-
5 А. В. Гульельыи, В. А. Троицкая |
129 |
ц ий располагаются внутри магнитосферы. Механизм генерации — неустойчивость столбов горячей плазмы, вытянутых вдоль силовых линий геомагнитного поля.
Перманентные пульсации (РсЗ, 4). Пульсации типа РсЗ наблю даются па дневной полусфере, причем период пульсаций практи
чески |
не |
меняется от |
точки к точке. Теория РсЗ |
не построена |
||||
даже |
на том уровне |
строгости, который выбирается при анализе |
||||||
Рс5 . Обычно считается, что |
РсЗ есть стоячие волны |
магнитозвуко- |
||||||
вого |
типа |
[121. |
По |
|
порядку величины максимальный |
период |
||
колебаний |
равен |
T |
~ |
RIA, |
где R — характерный |
размер |
резо |
натора. Расстояние от границы магнитосферы до поверхности
Земли R |
~ 9ге , что при А |
~ 10° см/сек даст T ~ |
60 |
сек. |
Период |
||
первых |
гармоник может быть- в два-три |
раза |
меньше, т. |
е. |
|||
попадает в диапазон РсЗ. В работе [266] |
высказано |
предположе |
|||||
ние, что резонатором являются области |
пространства |
поверх |
|||||
ность Земли — плазмопауза |
и плазмопауза — граница |
магнито |
|||||
сферы. С другой стороны, авторы работ |
[267, 268] |
считают, |
что |
||||
РсЗ, 4 возбуждаются в виде |
стоячих альвеновских волн в силовых |
трубках геомагнитного поля, примыкающих к нейтральным точ
кам |
на дневной |
стороне |
магпитопаузы. |
|
|
||
Общим в упомянутых |
теориях является предположение о том, |
||||||
что |
спектр наблюдаемых |
па Земле пульсаций определяется резо |
|||||
нансными |
свойствами магнитосферы. Некоторые из |
эксперимен |
|||||
тальных |
фактов |
не противоречат |
этой точке |
зрения . |
Например, |
||
в работе [269] обнаружено, что период РсЗ, 4 |
монотонно умень |
||||||
шается с уменьшением расстояния R до подсолнечной точки |
|||||||
границы |
магнитосферы, |
т. е. при |
сжатии резонатора |
(см. т а к ж е |
11—3, 270—272]). Аналогичным образом, исходя из свойств маг нитосфер иого резонатора, пытались интерпретировать связь пе риода РсЗ, 4 со скоростью солнечного ветра U [273, 274] и с кон центрацией заряженных частиц в солнечном ветре N [275, 276]. Однако после того, как была обнаружена отчетливая зависимость периода колебаний от величины межпланетного магнитного п о л я [277, 278], возникло предположение о том, что спектр колебаний, наблюдаемых на Земле, формируется за пределами магнитосферы, а именно — в межпланетном пространстве перед фронтом ударной волны.
Мы приведем р я д экспериментальных фактов, которые свиде тельствуют о том, что по крайней мере часть пульсаций в диапа зоне РсЗ, 4 проникает в магнитосферу из межпланетной среды.
Н а рис. 39 представлена зависимость периода пульсаций от радиуса магнитосферы R, скорости солнечиого ветра U, концент рации плазмы N, удвоеиного давления протонов Р и величины магнитного поля В перед фронтом ударной волны [278]. У к а з а н ы средние значения параметров в каждом интервале периодов и сек стили, характеризующие разброс. Отдельные точки соответствуют случаям, когда в данном интервале периодов было меньше шести прямых измерений параметра.
130