ИСТИНА

В работе рассматриваются процессы формирования сравнительно тонкого токового слоя (ТТС), толщиной порядка протонного гирорадиуса, в хвосте магнитосферы Земли в периоды геомагнитных возмущений. Во время геомагнитных суббурь токовый слой хвоста магнитосферы сужается от толщины в несколько радиусов Земли до толщины порядка 10^3 км [1], формируя в экваториальной области предельно тонкую структуру, где протоны размагничиваются, а их движение становится квазиадиабатическим [2]. Образовавшийся ТТС является метастабильным: в начале взрывной фазы он может быть триггером суббуревой активности [1]. Однако до сих пор нет ясности в вопросе о том, как зависит формирование ТТС от такого фактора, как нормальная магнитная компонента, всегда присутствующая в хвосте магнитосферы Земли, обусловленная дипольной формой геомагнитного поля. В рамках кинетической модели, описывающей процесс утоньшения токового слоя и установление его квазистационарного состояния, исследованы процессы его формирования в присутствии ненулевой нормальной к слою компоненты магнитного поля Bz (в стандартной геоцентрической GSM системе координат). Показано, что Bz - компонента влияет существенным образом на динамику заряженных частиц, а, следовательно, и на структуру токового слоя. Выявлено критическое отношение нормальной (Bz) и тангенциальной (Bx) магнитных компонент, при превышении которого формирование стационарного ТТС не происходит из-за высокой плотности захваченных в токовом слое протонов на хаотических траекториях, полностью меняющих структуру тока в хвосте. Показано, что отношение Bz/Bx является одним из важнейших факторов, влияющих на квазиравновесное состояние всей конфигурации магнитосферного хвоста. Численное моделирование позволило определить диапазон параметров, при которых возможно формирование тонкой квазистационарной структуры ТТС. Результаты моделирования полностью согласуются с оценками параметра адиабатичности [2], определяющего характерный тип движения частиц. При больших значениях этого параметра, пропорционального Bz, размагниченные частицы замагничиваются и массово захватываются в токовом слое, препятствуя образованию ТТС. Работа выполнена В.И. Домриным, Х.В. Маловой, В.В. Калегаевым и В.Ю. Поповым в рамках госпрограммы МГУ. Работа Е.Е. Григоренко и Л.М. Зеленого осуществлялась в рамках госпрограммы ПЛАЗМА. ЛИТЕРАТУРА: 1. Зелёный и др. // Физика плазмы. 2011. Т. 37. № 2. С. 137–182. (Engl Transl. Zelenyi et al. // Plas.Phys. Rep. 2011. V. 37. No. 2. P. 118-160). 2. Büchner & Zelenyi // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. N 10. P. 11821-11842.