| Fizica Aurorala |
 |
| Electrodinamica arcului auroral |
|
| O posibila relatie intre arcele aurorale vizibile si fasciculele ionice |
|
| Altitudinea zonei de accelerare aurorala |
|
| Investigarea experimentala a regiunilor de tip generator auroral |
|
| Catalog de evenimente geomagnetice inregistrate la bordul satelitului MAGION-2 in anul 1990 |
|
| Investigarea curentilor aliniati in configuratia de oval auroral dublu |
|
| Structara de scala mica a curentilor aliniati si arce aurorale discrete |
|
|
Electrodinamica Arcului Auroral cu Date Satelitare
Intr-un model simplu arcul auroral este reprezentat ca o banda omogena de conductana crescuta; foi de curent aliniat cu campul magnetic (field-aligned current, FAC) care curg inspre si dinspre ionosfera la marginile arcului sunt conectate transvers pe arc prin curent Pedersen, �n timp ce electrojetul (EJ), care curge de-a lungul arcului sub forma de curent Hall, are divergenta nula. Pentru a evalua deviatia de la aceasta configuratie ideala am dezvoltat metoda ALADYN (AuroraL Arc electroDYNamics - Marghitu, 2003; Marghitu et al., 2004), bazata pe un model parametric al arcului, care permite determinarea parametrilor prin fitarea datelor experimentale. Aplicarea ALADYN arata ca pentru a obtine rezultate consistente trebuiesc luate �n considerare cel putin polarizarea ionosferei, contributia curentului Hall la �nchiderea meridionala a FAC si cuplajul dintre FAC si EJ.
Metoda este ilustrata cu un arc lat si stabil, observat iarna �n sectorul "sear", prezentat �n figura de mai jos, �n coloana "Data". C�mpul electric (ionospheric electric field, IEF), caderea de potential si curentul ionosferic obtinute cu ALADYN sunt prezentate �n coloanele "Results". IEF si caderea de potential sunt date pentru doua modele de arc: YPYH, care include doar polarizarea si contributia Hall, respectiv YPYHX, care parametrizeaza si cuplajul FAC-EJ. In exteriorul fasciculelor ionice caderea de potential la altitudinea FAST este egala cu cea la nivel ionosferic (conform asteptarilor, intrucat liniile de camp magnetic sunt echipotentiale) doar pentru modelul YPYHX (panel d), nu si pentru modelul YPYH (panel c). Aceasta este o trasatura cheie, care arata importanta variatiilor �n lungul arcului. Excursiile negative ale lui Ex la frontierele arcului indica straturi duble de sarcina de polarizare, schitate in panelul f. Odata IEF gasit, se poate determina si curentul ionosferic. In cazul nostru curentul ionosferic care conecteaza ramurile FAC descendenta si ascendenta tinde spre zero: Jx≈0 la marginea anterioara a arcului (panel e), o configuratie atipica datorata proximitatii locurilor in care FAC, respectiv convectia plasmei isi schimba sensul.
|
|
|
Stanga: Date optice de la sol (a), respectiv date de particule si camp colectate de FAST �n vecinatatea arcului: spectrograme �n energie pentru electroni (b) si ioni (c); potentialul electric la altitudine �nalta (d); perturbatia campului magnetic (e). Sunt indicate inversarea sensului FAC (FR), respectiv al convectiei plasmei (CR).
Dreapta: Rezultate obtinute cu ALADYN: IEF de-a lungul amprentei ionosferice FAST (a, b) pentru polarizare cu scala de 4km (rosu), 8km (verde) si 20km (albastru); caderea de potential (c, d) la altitudinea FAST (negru) si la nivel ionosferic (rosu); curentul (e) aliniat (negru) si ionosferic (Jx rosu, Jy verde, impreuna cu componentele Pedersen si Hall respective); schita a arcului (f).
|
References:
Marghitu, O., Ph.D. Thesis, TU Braunschweig, MPE Report 284, 2003.
Marghitu, O., et al., J. Geophys. Res., 109, A11305, doi:10.1029/2004JA010474, 2004.
|
Contact: Dr. Octav Marghitu
|
