Вариации солнечного ветра в широком диапазоне масштабов и воздействие этих вариаций на магнитосферу Земли

• Автор: Застенкер, Георгий Наумович
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 385 с. : ил

Содержание:
Введение.
Глава 1. Методические вопросы разработки приборов и
проведения измерений.
Введение
1.1. Краткие сведения о космических аппаратах, на которых проводились наши эксперименты: спутники Прогноз-1 -2, -3 ,-7,-8, Прогноз-10-Интеркосмос,
ИНТЕРБОЛ-1 и МАГИОН-4.
1.2. Характеристики основных приборов, использовавшихся
в наших экспериментах.
1.3 Методика подготовки экспериментов.
1.4. Вопросы точности измерений и интеркалибровки при использовании данных других приборов и других космических аппаратов.
Выводы.
Глава 2. Крупно-масштабные и средне-масштабные структуры
в солнечном ветре и в магнитослое.
2. ]. Долговременные средние значения энергии и потока импульса
солнечного ветра и их вариации.
2.2 Изучение некоторых МГД - структур в межпланетной среде
2.3. Корреляция среднемасштабных структур солнечного ветра.
2.4. Динамика тяжелых ионов в низкоскоростном солнечном ветре
2.5. Динамика функций распределения протонов и альфа-частиц
в магнитослое.
2.6. Вариации параметров в магнитослое.
Выводы.
Глава 3. Сильные (в том числе и экстремальные) возмущения
солнечного ветра.
3.1. Межпланетные ударные волны.
3.1.1. Форма и энергия межпланетных, ударных волн от солнечных вспышек 2,4 и 7 августа 1972 г.
3.1.2. Межпланетные ударные волны в период после максимума солнечной активности (январь-июль 1981 г.).
3.2. Большие и резкие возрастания потока ионов солнечного ветра.
3.3. Возмущения солнечного ветра и магнитосферы, связанные
с магнитными облаками.
3.4. Движение магнитослоя с большой амплитудой вследствие
взаимодействия с горячим отклоненным течением плазмы.
Выводы.
Глава 4. Быстрые вариации параметров солнечного ветра и их
воздействие на магнитосферу.
4.1. Особенности мелкомасштабных вариаций солнечного ветра.
4.1.1. Турбулентные свойства мелкомасштабных флуктуаций потока ионов.
4.1.2. Наблюдение мелкомасштабной структуры на фронте возрастания скорости ветра.
4.2. Быстрые флуктуации потока ионов солнечного ветра и магнитного поля в форшоке.
4.3. Быстрые движения околоземной ударной волны и магнитопаузы под действием резких вариаций параметров солнечного ветра или плазмы магнитослоя.
4.4. Резкие вариации параметров солнечного ветра как источник кратковременных возмущений магнитного поля в дневной магнитосфере.
Выводы.
Заключение. Литература.
Список опубликованных работ автора по теме диссертации.
Список авторских свидетельств на изобретения по теме диссертации, полученных с участием автора Цитируемая литература

ВВЕДЕНИЕ
Общая характеристика предмета работы.
Диссертация посвящена экспериментальному исследованию разнообразных вариаций параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля в широком диапазоне временных масштабов, выявлению основных свойств и характеристик этих вариаций и определению их влияния на магнитосферу Земли.
Солнечный ветер является объектом интенсивных прямых исследований (т.е. с помощью экспериментов на космических аппаратах) уже более 40 лет - со времени его первой регистрации на советских станциях "Луна-2" и "Луна-3". Причинами такого постоянного инте- реса к изучению солнечного ветра являются сразу несколько обстоя- тельств:
- во первых, солнечный ветер дает нам уникальную возможность исследования горячей бесстолкновительной замагниченной плазмы "без стенок", которую практически невозможно создать в лаборатории;
- во вторых, солнечный ветер является одним из основных, если не самым важным агентом, переносящим возмущения от Солнца к Земле, и в этом его большая практическая важность;
- не в последнюю очередь существенно, что солнечный ветер обладает большим разнообразием свойств, требующих и "событийного" и статистического исследования.
Если результаты экспериментов первых 10-15 лет космической эры были в какой-то степени подведены в ряде обзоров [см., например, работы 001-006], то за следующие десятилетия был накоплен такой обширный экспериментальный материал по изучению солнечного ветра, который невозможно описать даже кратко. Поэтому, мы рассмотрим только публикации по изучаемым вопросам в соответствующих главах.
Актуальность проблемы.
Почему именно вариации солнечного ветра так привлекают внимание исследователей?
Хорошо известно, что оптическое излучение Солнца, несущее основную часть приходящей к Земле энергии, отличается очень высокой стабильностью - за все время прямых космических наблюдений изменения солнечной постоянной не превышают нескольких процентов.
С другой стороны, излучения Солнца во всех других диапазонах (радиоволны, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения, потоки энергичных частиц) очень изменчивы и большей частью проявляются только спорадически.
Однако, солнечный ветер, являсь постоянно существующим фактором в деятельности Солнца, изменяется постоянно и во всех своих проявлениях. Для него характерны сильная пространственная
Рис. 1.16. Конструкция датчика прибора ВДП.
Т,,„х 10" . Л

1.5 1.0 0.

- (б) Прогтл-Я (Ш)
! I— 1 —1 Л 1 1 1 ! / V-— | | 1)1 11 1
20 40 60 80 ИХ) 120 140 160
00 ИНТЕРПОЛ ! (1Ч')5~1998)

600 800 1000 1200 Сутки после запуска
Рис.1.17. Временной ход фототока в интегральных цилиндрах Фарадея на спутниках Прогноз-8, Прогноз-10 и ИНТЕРЬОЛ-1.