Перенос на внешнемагнитосферных

границах: переход дискретных 3х- волновых каскадов в

турбулентные на резонансах во внешней магнитосфере.

С.П. Савин1, В.П. Будаев1,2, Л.М. Зеленый1, Э. Амата3, Л.В. Козак4, Л.А. Лежен1, Г.Н. Застенкер,

З. Немечек, Я. Шафранкова.

1) ИКИ РАН, РФ; 2) РНЦ Курчатовский институт, РФ; 3) IFSI, Roma, Italy, 4) Киевский университет, Украина

March 27, 2005, from top to bottom: -CLUSTER-4 (C4), magnetic field |Bx|/|B|, X axis is pointed to the Sun. shadowing indicates |Bx|/|B| > 0.5;-DOUBLE STAR (DS) dynamic pressure normalized by the SW one, Pdyn/ PSW; -C4, Pdyn -C4, CNO – channel of energetic particles (>274 keV, units – 1/cm2 sr s keV) -Geotail Pdyn (MP –magnetopause, MSH – magnetosheath)

In <50% the higher-frequency TBL bursts are triggered by SW, having much wider frequency

band, while low frequencies are directly SW- driven

March 27, 2005, from top to bottom: -CLUSTER-4 (C4), magnetic field |Bx|/|B|, X axis is pointed to the Sun. shadowing indicates |Bx|/|B| > 0.5;-DOUBLE STAR (DS) dynamic pressure normalized by the SW one, Pdyn/ PSW; -C4, Pdyn -C4, CNO – channel of energetic particles (>274 keV, units – 1/cm2 sr s keV) -Geotail Pdyn (MP –magnetopause, MSH – magnetosheath)

C4 Pb slope -0.4

C4 BSs’ Pdyn spope -1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9-0.4

-0.35

-0.3

-0.25

-0.2

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

q

q/3 -

q/3

SL log-Poisson

K41

BM log-Poisson

Pdyn0/Pdynafter

Δ = 0.3230 = 0.1844 g = 2.6116g_f = 3.0306<dx2>~ t ~ t2.3 ≡ superballistic= 1 + Δ (1- ) / = 2.3

Dependence of the structure function exponent (q) from its order q, normalized by the third- order structure function (Sq()=| X(t)|q, X(t)= X(t+)-X(t) ~(q) We fit experimental dat to the log-Poisson model:

WIND2012.03.20

nV

2012.03.06

• W WIND

BMSW

C4

BMSW

GEOTAIL

BMSW

На данных динамического давления со спутников CLUSTER, DOUBLE STAR, GEOTAIL, ACE, WIND, SPECTR-R впервые

продемонстрировано, что: за счет доминирующей кинетической энергии солнечного ветра возникают турбулентные каскады на границе магнитосферы, существенно влияющие на процессы

переноса плазмы через магнитосферные границы. Показана ведущая роль Сверх- магнитозвуковых Струй Плазмы (СПС)

в аномальном переносе плазмы сквозь магнитосферные границы. При этом:

(1) возбуждаются пограничные резонансы и их гармоники, которые модулируют появление СПС в местах искажения формы ударной

волны резонансными волнами; (2) возбуждаются дискретные 3х- волновые каскады, которые

размываются и сливаются на высоких частотах в бесструктурный турбулентный каскад с наклоном спектра «-1» на дневной стороне и

«-1.7» в геомагнитном хвосте; (3) статистически возбуждаемые плазменными струями каскады вызывают аномальный перенос как солнечной плазмы внутрь

периферийной магнитосферы, так и синхронный отток магнитосферной плазмы (индикатором которого является

энергичный кислород) из магнитосферы в солнечный ветер.