Модуляция неструктурированных пульсаций герцового диапазона вариациями межпланетного магнитного поля на примере одного события

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Структурированные пульсации диапазона 0‒5 Гц типа “жемчужин” являются частым явлением и поэтому хорошо изучены. На магнитограммах “жемчужины” имеют вид серии волновых пакетов. Несмотря на изученность, вопрос о причинах такой модуляции остается дискуссионным. Менее изучен другой тип модулированных Рс1, представляющих на сонограммах последовательность бесформенных пятен без выраженной внутренней структуры (неструктурированные Рс1). На ранней стадии исследований неструктурированные Рс1 рассматривались преимущественно в контексте отклика магнитосферы на удар по магнитопаузе фронта межпланетной ударной волны (события SI). В дальнейшем было показано, что SI не является необходимым условием генерации этого подкласса Рс1. В данной работе исследованы неструктурированные модулированные Рс1, наблюдаемые как до, так и после SI. Используя благоприятное положение спутников GEOTAIL и THE, показано, что внутри магнитосферы имеют место вариации давления, с которыми синхронизованы пятна неструктурированных Рс1 с периодом следования 12 мин. Вариации давления в солнечном ветре отсутствуют. Вместо этого спутники регистрируют вариации ММП того же периода. На основе наблюдений предложен сценарий явления.

Об авторах

В. В. Сафаргалеев

Санкт-Петербургский филиал института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (СПб ИЗМИРАН); Полярный геофизический институт (ПГИ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: Vladimir.safargaleev@pgia.ru
Санкт-Петербург, Россия; Апатиты, Мурманская обл., Россия

Список литературы

  1. Гульельми А.В., Потапов А.С. Влияние тяжелых ионов на спектр колебаний магнитосферы // Космические исследования. Т. 50. № 4. С. 283–291. 2012. https://doi.org/10.1134/S0010952512040016
  2. Гульельми А.В., Потапов А.С. Проблемы теории магнитосферных волн Рс1. Обзор // Солнечно-земная физика. Т. 5. № 3. С. 102–109. 2019. https://doi.org/10.12737/szf-53201910
  3. Довбня Б.В., Зотов О.А. О новой разновидности геомагнитных пульсаций Рс1 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 25. № 3. С. 440‒444. 1985.
  4. Ермакова Е.Н., Демехов А.Г., Яхнина Т.А., Яхнин А.Г., Котик Д.С., Райта Т. Особенности динамики спектров многополосных пульсаций Рс1 при наличии множественных областей ионно-циклотронной неустойчивости в магнитосфере // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. Т. 62. № 1. С. 1‒28. 2019.
  5. Ляцкий В.Б., Плясова-Бакунина Т.А. Влияние магнитных пульсаций Pc4 на генерацию Pc1 // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 26. № 5. С.802‒804. 1986.
  6. Пархомов В.А., Застенкер Г.Н., Рязанцева М.О., Цэгмед Б., Попова Т.А. Всплески геомагнитных пульсаций в диапазоне частот 0.2‒5 Гц, связанные с большими скачками давления солнечного ветра // Космические исследования. Т. 48. № 1. С. 86‒100. 2010. https://doi.org/10.1134/S0010952510010077
  7. Пархомов В.А., Бородкова Н.Л., Яхнин А.Г., Райта Т., Цэгмэд Б., Хомутов С.Ю., Пашинин А.Ю., Чиликин В.Э., Мочалов А.А. Два типа отклика магнитосферы в геомагнитных пульсациях PSc на взаимодействие с межпланетными ударными волнами // Солнечно-земная физика. Т. 4. № 3. С. 68‒83. 2018. https://doi.org/10.12737/szf-43201808
  8. Пархомов В.А., Еселевич В.Г., Еселевич М.В., Дмитриев А.В., Суворова А.В., Хомутов С.Ю., Цэгмэд Б., Райта Т. Магнитосферный отклик на взаимодействие с диамагнитной структурой спорадического солнечного ветра // Солнечно-земная физика. 2021. Т. 7. № 3. С. 12–30. 2021. https://doi.org/10.12737/szf-73202102
  9. Сафаргалеев В.В., Васильев А.Н., Пчелкина Е.В., Серебрянская А.В. Геомагнитные пульсации диапазона 0.1–5 Гц, индуцируемые импульсом динамического давления солнечного ветра // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 43. № 4. С. 482‒492. 2003.
  10. Сафаргалеев В.В., Терещенко П.Е. Пульсации герцового диапазона на фазе восстановления магнитной бури 7‒8.09.2017 г. и связь их динамики с изменениями параметров межпланетной среды // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 3. С. 301–315. 2019. https://doi.org/10.1134/S001679401903012X
  11. Яхнин А.Г., Титова Е.Е., Демехов А.Г., Яхнина Т.А., Попова Т.А., Любчич А.А., Маннинен Ю., Райта Т. Одновременные наблюдения ЭМИЦ- и ОНЧ/КНЧ волн и высыпаний энергичных частиц во время множественных cжатий магнитосферы // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 6. С. 714–726. 2019. https://doi.org/10.1134/S0016794019060142
  12. Anderson B., Denton R., Ho G., Hamilton D., Fuselier S., Strangeway R. Observational test of local proton cyclotron instability in the Earth’s magnetosphere // J. Geophys. Res. – Space. V. 101. № 10. P. 21527–21543. 1996. https://doi.org/10.1029/96JA01251
  13. de la Beaujardiere O., Watermann J., Newell P., Rich F. Relationship between Birkeland current regions, particle precipitation, and electric field // J. Geophys. Res. – Space. V. 98. № 5. P. 7711‒7720. 1993. https://doi.org/10.1029/92JA02005
  14. Eastwood J.P., Sibeck D.G., Angelopoulos V. et al. THEMIS observations of a hot flow anomaly: Solar wind, magnetosheath, and ground-based measurements // Geophys. Res. Lett. V. 35. № 17. ID L17S03. 2008. https://doi.org/10.1029/2008GL033475
  15. Fukunishi H., Toya T., Koike K., Kuwashima M., Kawamura M. Classification of hydromagnetic emission based on frequency-time spectra // J. Geophys. Res. – Space. V. 86. № 11. P. 9029–9039. 1981. https://doi.org/10.1029/JA086iA11p09029
  16. Greifinger C., Greifinger P. Theory of hydromagnetic propagation in the ionospheric waveguide // J. Geophys. Res. V. 73. № 23. P. 7473‒7490. 1968. https://doi.org/10.1029/JA073i023p07473
  17. Kangas J., Guglielmi A., Pokhotelov O. Morphology and physics of short-period magnetic pulsations // Space Sci. Rev. V. 83. № 3‒4. P. 435‒512. 1998. https://doi.org/10.1023/A:1005063911643
  18. Lin Y., Swift D.W., Lee L.C. Simulation of pressure pulses in the bow shock and magnetosheath driven by variations in interplanetary magnetic field direction // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 101. № 12. P. 2725‒27269. 1996. https://doi.org/10.1029/96JA02733
  19. Mursula K., Bräysy T., Niskala K., Russell C.T. Pc1 pearls revisited: Structured electromagnetic ion cyclotron waves on Polar satellite and on ground // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 106. № 12. P. 29543‒29554. 2001. https://doi.org/10.1029/2000JA003044
  20. Newell P.T., Wing S., Meng C.-I., Sigilitto V. The auroral oval position, structure and intensity of precipitation from 1984 onward: an automated on-line base // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 96. № 4. P. 5877‒5882. 1991. https://doi.org/10.1029/90JA02450
  21. Newell P.T., Meng C.-I. Mapping the dayside ionosphere to the magnetosphere according to particle precipitation characteristics // Geophys. Res. Lett. V. 19. № 6. P. 609‒612. 1992. https://doi.org/10.1029/92GL00404
  22. Olson J., Lee L. Pc1 wave generation by sudden impulses // Planet Space Sci. V. 31. № 3. P. 295‒302. 1983. https://doi.org/10.1016/0032-0633(83)90079-X
  23. Plyasova-Bakounina T.A., Kangas J., Mursula K., Molchanov O.A., Green J.A. Pc 1‒2 and Pc 4‒5 pulsations observed at a network of high-latitude stations // J. Geophys. Res. – Space. V. 101. № 5. P. 10965‒10973. 1996. https://doi.org/10.1029/95JA03770
  24. Prikner K., Mursula K., Kangas J., Kerttula, R., Feygin F. An effect of the ionospheric Alfvén resonator on multiband Pc1 pulsations // Ann. Geophys. V. 22. № 2. P. 643‒651. 2004. https://doi.org/10.5194/angeo-22-643-2004
  25. Safargaleev V., Kangas J., Kozlovsky A., Vasilyev A. Burst of ULF noise excited by sudden changes of solar wind dynamic pressure // Ann. Geophys. V. 20. № 11. P. 1751‒1761. 2002. https://doi.org/10.5194/angeo-20-1751-2002
  26. Safargaleev V., Kozlovsky A., Honary F., Voronin A., Turunen T. Geomagnetic disturbances on ground associated with particle precipitation during SC // Ann. Geophys. V. 28. № 1. P. 247‒265. 2010. https://doi.org/10.5194/angeo-28-247-2010
  27. Sucksdorff E. Occurrences of rapid micropulsations at Sodankylä during 1932 to 1935 // Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity. V. 41. № 4. P. 337–344. 1936. https://doi.org/10.1029/TE041i004p00337
  28. Tepley L.R., Wentworth R.C. Hydromagnetic emission, X-rays, and electron bunches: 1. Experimental results // J. Geophys. Res. V. 67. № 9. P. 3317‒3333. 1962. https://doi.org/10.1029/JZ067i009p03317
  29. Troitskaya V.A., Gul’elmi A.V. Geomagnetic micropulsations and diagnostics of the magnetosphere // Space Sci. Rev. V. 7. № 5–6. P. 689–768. 1967. https://doi.org/10.1007/BF00542894
  30. Young D.T., Perraut S., Roux A., de Villedary C., Gendrin R., Korth A., Kremser G., Jones D. Wave-particle interactions near ΩHe+ observed on GEOS 1 and 2. 1. Propagation of ion cyclotron waves in He+-rich plasma // J. Geophys. Res. ‒ Space. V. 86. № 8. P. 6755–6772. 1981. https://doi.org/10.1029/JA086iA08p06755

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».