Диссертация

Область взаимодействия дневной магнитосферы Земли с солнечным ветром, включающая в себя магнитопаузу, магнитослой, головную ударную волну и форшок, непосредственно участвует в транспорте энергии солнечного ветра в магнитосферу Земли и трансформации межпланетных возмущений в магнитосферные возмущения. Целью диссертационной работы является исследование и физическая интерпретация аномалий в геометрии и динамике области взаимодействия, которые не могут быть описаны имеющимися моделями. С этой целью в настоящей работе использованы новые экспериментальные данные и развиты оригинальные методики, включающие существующие представления и модели, что позволяет находить и анализировать новые и аномальные явления. Для сильно возмущенной магнитосферы доказаны такие явления как асимметрия дневной магнитосферы утро-вечер и насыщение воздействия межпланетного магнитного поля. Эти явления интерпретируются в представлении о комплексном вкладе теплового давления кольцевого тока и магнитного эффекта тока хвоста в баланс давлений на дневной магнитопаузе. Обнаруженные эффекты позволили существенно улучшить модели магнитопаузы, потоков релятивистских электронов на геостационарной орбите и обрезания солнечных космических лучей в полярных шапках во время магнитных бурь. Для невозмущенных условий обнаружено аномальное раздутие магнитосферы при подсолнечном положении форшока, энергичные ионы которого уносят большую долю энергии без взаимодействия с магнитопаузой. Всесторонне исследованы сверхэнергичные плазменные струи магнитослоя, которые формируются внутри переходной области, и давление в которых выше, чем в солнечном ветре. Показано, что они могут эффективно взаимодействовать с магнитопаузой и вызывать заброс плазмы магнитослоя внутрь магнитосферы. Обнаружены и исследованы различные геофизические эффекты плазменных струй. Полученные результаты позволяют развить новое представление о процессах в цепи солнечный ветер – магнитослой – магнитосфера – ионосфера при различных уровнях геомагнитной активности.