Исследование спектров флуктуаций компонент магнитного поля плазмы солнечного ветра на быстрых обратных межпланетных ударных волнах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены колебания значений модуля и компонент межпланетного магнитного поля плазмы солнечного ветра вблизи фронта быстрой обратной ударной волны по данным спутника WIND с частотой опроса 11 Гц. Рассматривались два варианта разбиения вектора магнитного поля на компоненты – по системе координат GSE и по отношению к нормали фронта межпланетной ударной волны. Было получено, что для невозмущенной области солнечного ветра частота излома спектра флуктуаций компонент магнитного поля лежит в диапазоне частот от 0.37 до 1.37 Гц. Для возмущенной области солнечного ветра частота излома смещается в интервал частот от 0.45 до 1.58 Гц, что соответствует масштабу инерционной длины протона. Было показано, что наклон спектров колебаний компонент межпланетного магнитного поля меняется как в МГД, так и на переходных масштабах, хотя и в разной степени. На переходных масштабах различие может быть значительным.

Об авторах

О. В. Сапунова

Институт космических исследований РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sapunova_olga@cosmos.ru
Москва, Россия

Н. Л. Бородкова

Институт космических исследований РАН

Email: borodkova_nl@cosmos.ru
Москва, Россия

Ю. И. Ермолаев

Институт космических исследований РАН

Email: yermol@cosmos.ru
Москва, Россия

Г. Н. Застенкер

Институт космических исследований РАН

Email: gzastenk@iki.rssi.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Рязанцева М.О., Рахманова Л.С., Ермолаев Ю.И., Лодкина И.Г., Застенкер Г.Н., Чесалин Л.С. Характеристики турбулентного потока солнечного ветра в областях компрессии плазмы // Космические исследования. Т. 58. № 6. С. 503–512. 2020. https://doi.org/10.31857/S0023420620060096
  2. Сапунова О.В., Бородкова Н.Л., Застенкер Г.Н. Анализ спектров флуктуаций величины потока плазмы и модуля магнитного поля на обратных ударных волнах // Солнечно-земная физика. Т. 10. № 3. С. 62–69. 2024. https://doi.org/10.12737/szf-103202407
  3. Bruno R., Carbone V. The solar wind as a turbulence laboratory // Living Rev. Solar Phys. V. 10. № 1. ID 2. 2013. https://doi.org/10.12942/lrsp-2013-2
  4. Howes G.G., Cowley S.C., Dorland W., Hammett G.W., Quataert E., Schekochihin A.A. A model of turbulence in magnetized plasmas: Implications for the dissipation range in the solar wind // J. Geophys. Res. – Space. V. 113. № 5. ID A05103. 2008. https://doi.org/10.1029/2007JA012665
  5. Kolmogorov A.N. A refinement of previous hypotheses concerning the local structure of turbulence in a viscous incompressible fluid at high Reynolds number // J. Fluid Mech. V. 13. № 1. P. 82–85. 1962. https://doi.org/10.1017/S0022112062000518
  6. Leamon R.J., Matthaeus W.H., Smith C.W., Zank G.P., Mullan D.J., Oughton S. MHD-driven kinetic dissipation in the solar wind and corona // Astrophys. J. V. 537. № 2. P. 1054–1062. 2000. https://doi.org/10.1086/309059
  7. Leppin R P., Acũna M.H., Burlaga L.F. et al. The WIND magnetic field investigation // Space Sci. Rev. V. 71. № 1–4. P. 207–229. 1995. https://doi.org/10.1007/BF00751330
  8. Lin R.P., Anderson K.A., Ashford S. et al. A three-dimensional plasma and energetic particle experiment for the WIND spacecraft // Space Sci. Rev. V. 71. № 1–4. P. 125–153. 1995. https://doi.org/10.1007/BF00751328
  9. Matthaeus W.H., Weygand J.M., Dasso S. Ensemble space-time correlation of plasma turbulence in the solar wind // Phys. Rev. Lett. V. 116. ID 245101. 2016. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.245101
  10. Ogilvie K.W., Chornay D.J., Fritzenreiter R.J. et al. SWE, a comprehensive plasma instrument for the Wind spacecraft // Space Sci. Rev. V. 71. № 1–4. P. 55–77. 1995. https://doi.org/10.1007/BF00751326
  11. Oliveira D.M. Magnetohydrodynamic shocks in the interplanetary space: a theoretical review // Braz. J. Phys. V. 47. № 1. P. 81–95. 2017. https://doi.org/10.1007/s13538-016-0472-x
  12. Park B., Pitňa A., Šafránková J., Němeček Z., Krupařová O., Krupař V., Zhao L., Silwal A. Change of spectral properties of magnetic field fluctuations across different types of interplanetary shocks // Astrophys. J. Lett. V. 954. № 2. ID 51. 2023. https://doi.org/10.3847/2041-8213/acf4ff
  13. Pitňa A., Šafránková J., Němeček Z., Ďurovcová T., Kis A. Turbulence upstream and downstream of interplanetary shocks // Front. Phys. V. 8. ID 626768. 2021. https://doi.org/10.3389/fphy.2020.626768
  14. Schekochihin A.A., Cowley S.C., Dorland W., Hammett G.W., Howes G.G., Quataert E., Tatsuno T. Astrophysical gyrokinetics: kinetic and fluid turbulent cascades in magnetized weakly collisional plasmas // Astrophys. J. Suppl. S. V. 182. № 1. P. 310–377. 2009. https://doi.org/ 10.1088/0067-0049/182/1/310
  15. Smith C.W., Mullan D.J., Ness N.F., Skoug R.M., Steinberg J. Day the solar wind almost disappeared: Magnetic field fluctuations, wave refraction and dissipation // J. Geophys. Res. – Space. V. 106. № 9. P. 18625–18634. 2001. https://doi.org/10.1029/2001JA000022
  16. Zhao L.-L., Zank G.P., He J.S. et al. Turbulence and wave transmission at an ICME-driven shock observed by the Solar Orbiter and Wind // Astron. Astrophys. V. 656. ID A3. 2021. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202140450

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».