|
| Солнечно-земная |
Полярная шапка (polar cap) - приполюсная область высокоширотной ионосферы, расположенная выше
зоны полярных сияний. В полярных шапках наблюдаются отличающиеся от авроральной зоны формы
полярных сияний -
обычно это дуги или отрезки дуг, вытянутые вдоль меридиана; магнитные возмущения здесь более
слабые, но наблюдаются часто
(перманентные возмущения).
Для оценки уровня магнитной активности в ПШ используется индекс PC.
Силовые линии магнитного поля, выходящие из ПШ, вытянуты в хвост магнитосферы и открыты
для проникновения плазмы
солнечного ветра и энергичных частиц генерированных на Солнце (СКЛ).
С вторжением солнечных протонов
связан особые типы полярных сияний и поглощения космического радиошума (ППШ).
Размеры и форма полярной шапки меняются в зависимости от уравня магнитной активности, а точнее - от фаз суббури и
и мировой магнитной бури.
При более подробном описании структуры и динамии полярной шапки необходимо
учитывать три уровня активности - спокойная ситуация, неспокойная полярная шапка и возмущения
в авроральной зоне - суббуревая активность.
Спокойная полярная шапка наблюдается при положительных но очень малых величинах Bz, когда
поступление
энергии из солнечного ветра минимально. Авроральный овал в эти периоды стягивается в узкую
полоску, токовые системы типа 1 и 2 практически исчезают и
остаются слабые локальные токовые петли.
Левая часть рис 2 отражает геометрию спокойной полярной шапки.
Активная полярная шапка (АПШ) наблюдается при значительных положительных значениях Bz.
Конфигурация АПШ показана на рис 2 слева. Свободной от сияний остается внутреняя область,
которая
имеет два названия "лошадиный хомут" (horse-collar) и "слезинка" (tear drop).
Предполегается, что окаймляющие слезинку-хомут области открыты для проникновения плазмы солнечного ветра
через граничные фланги магнитосферы (LLBL).
Полярные сияния вытянуты в солнечном направлении (sun-aligned arcs, SAA); одной из форм
SAA
является т.н. тета-аврора - дуга сияния, разделяющая полярную шапку на две равные или
неравные доли.
Существует две школы интерпретирующих феномен тета-авроры. По одной тета-аврора и SAA
расположены
на замкнутых силовых линиях, это некая выпуклость границы центрального плазменного слоя (ЦПС).
Альтернативная гиппотеза связывает SAA и тета-аврору с экспансией утренней и вечерней границ
овала сияний
как следстие проникновения плазмы через LLBL при увеличении амплитуды Bz.
Магнитные возмущения в АПШ характеризуются возмущением или разрушением традиционной
двухвихревой токовой системы,
иногода с переходом к четырехвихревой структуре. Некоторые авторы выделяют дополнительную
трехмерную токовую систему (NBZ).
Относительно теоретических вопросов, наиболее активно разрабатываемых в настоящее
время, отметим интерпретацию структур типа SAA за счет желобковой (shear flow)
неустойчивости.
Следует отметить, что исследования АПШ в настоящее время активизировались благодаря
тому, что последнее поколение спутников с эллиптической орбитой (Geotail, Claster, Interball,
Polar)
существенно увеличили базу экспериментальных данных. Некоторое обобщение будет возможно в
ближайшем будушем.
Динамика ПШ в более активные периоды (Bz < 0) завязана на суббуревые процессы, эта тема обширна и
требует отдельного рассмотрения.
Назад, к оглавлению справочника
 |  |
 |
 |
 |