Пространственно-временная динамика излучений и высыпаний энергичных частиц

Схема проекта РЕЗОНАНС позволяет рассчитывать на существенное продвижение в исследовании соотношений между пространственными и временными вариациями энергичных частиц и электромагнитных излучений на разных масштабах. Здесь основными проблемами можно считать:

1. роль локализованных областей высыпаний в общем балансе частиц и энергии;
2. роль распределения фоновой компоненты плазмы как элемента электродинамической системы в пространственно-временной динамике циклотронных мазеров;
3. формирование локализованных трехмерных токовых систем;
4. взаимодействие мелких, средних и крупных масштабов;
5. соотношение процессов самоорганизации в отдельной силовой трубке и в ансамбле силовых трубок.

Из этих задач вытекают определенные требования к пространственному и временному разрешению измерений потоков частиц и спектров волн. Так, пульсирующие высыпания электронов в субавроральной зоне (<<пульсирующие пятна>>) имеют характерный размер порядка 50 км на уровне ионосферы. Теория связывает это явление с автоколебаниями в циклотронных мазерах, образованных вытянутыми вдоль магнитного поля волокнами с повышенной плотностью фоновой плазмы. Область высыпаний энергичных протонов кольцевого тока при их дрейфовом движении в область плазмосферного выступа имеет размеры в несколько сотен км, того же порядка и поперечный масштаб пакетов ионно-циклотронных волн, каналируемых плазмопаузой, возбуждение которых и служит причиной высыпаний.

Отметим, что разрешение средних и больших поперечных масштабов областей высыпаний (10-1000 км) обеспечивается выбором траектории, долгое время остающейся в окрестностях одной силовой линии. В то же время, проект позволяет исследовать и малые масштабы пространственно-временных корреляций (например, в пределах одного волокна с повышенной плотностью фоновой плазмы, где представляет большой интерес формирование быстрых вариаций поперечной структуры электромагнитного поля и потоков высыпающихся частиц). Для изучения таких явлений необходимо пространственное разрешение поперек магнитного поля порядка Dr_^ ~ 1 км. В решении этой проблемы большое значение будет иметь использование данных с двух спутников, одновременно находящихся в окрестности одной и той же силовой линии на разных расстояниях от экватора.

Предыдущая страница        Следующая страница