Home  Research  Publications  Personnel  Workshops  Intranet English Romana

Topics  Projects  Collaborations  Seminars  Infrastructure

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

Investigarea Experimentala a Regiunilor de Tip Generator Auroral Studiile asupra generatorului auroral au folosit mijloace analitice (e. g. Rostoker and Bostr�om, 1976), semianalitice (e. g. Lysak, 1985; Vogt et al., 1999) si numerice (e. g. Birn et al., 1996; Birn and Hesse, 1996). Examinarea de date conjugate masurate in sectorul noapte de satelitii Cluster (in foaia de plasma, la 18RE) si FAST (sub Regiunea de Accelerare Aurorala, la 0.6RE) permite investigarea regiunilor de tip generator auroral prin mijloace experimentale. ntrucat misiunea Cluster (Escoubet et al., 2001) consta din patru sateliti identici in formatie tetraedrala, determinarea complet a densitatii de curent, J, devine posibila, cu ajutorul datelor de camp magnetic de la experimentul FGM (Balogh et al., 2001). In plus, fiecare satelit este echipat cu trei insrtumente EFW (Gustafsson et al., 2001), EDI (Paschmann et al., 2001), and CIS (R`eme et al., 2001) care permit masurarea ori deducerea campului electric, E. Concomitent FAST ofer o imagine instantanee asupra precipitatiei electronice si fluxului energetic in ionosfera, care ajuta la validarea semnaturilor de tip generator identificate de Cluster. In urma analizarii a 5h de date Cluster (panelele superioare din Fig. 1) Marghitu et al. (2006) si Hamrin et al. (2006) au identificat patru Regiuni Concentrate de tip Generator (Concentrated Generator Regions, CGRs), in care energia mecanica este convertit in energie electromagnetica, E � J < 0. Aceste regiuni au fost localizate in stratul frontiera al foii de plasma (panel (a) Cluster), unde campul electric este asociat cu miscarea plasmei, cauzata de dinamica interfetei dintre foaia de plasma si lob, in timp ce curentul electric este indus de gradientii de presiune. In trei cazuri, pentru care au fost disponibile date FAST conjugate (panelele inferioare din Fig. 1), s-a gasit ca regiunile CGR sunt corelate cu precipitatie electronica aurorala in vecinatatea frontierei calotei polare (panel (a) FAST). Curentul (b) obtinut din date de camp magnetic prin metoda Curlometrului (Dunlop et al., 2002) si campul electric (c) derivat din date de protoni CIS/CODIF sunt folosite pentru calculul E � J (d, curba rosie). Regiunile CGR (marcate cu benzi galbene) sunt mai vizibile in panelul (e), ca gradienti in suma cumulativa E � J. Panelul (e) indica de asemenea o buna concordanta intre rezultatele CIS/CODIF si EFW, ca si faptul ca EyJy reprezint contributia dominanta in E � J. Fluxul Poynting (d, curba neagra) este indreptat catre Pamant pentru toate evenimentele CGR, mai putin CGR 2, si are proiectia ionosferic de marime comparabil cu fluxul energetic al precipitatiei electronice (panel (c) FAST). Structura de scala mica a precipitatiei electronice este, la randul ei, comparabila cu dimensiunea proiectiei ionosferice a CGR.

Figure 1: Sus: Date Cluster din 19-20 Septembrie, 2001. Datele sunt netezite prin eliminarea variatiilor mai rapide de 24s. (a) Spectrograma in energie pentru protoni CIS/CODIF, s/c 1. (b) Componentele densitatii de curent in sistemul de referinta MAG, aliniat cu campul magnetic (α||B) si apropiat de GSE ( α≅x, β≅y, si γ≅z). (c) Componentele campului electric determinate din datele CIS/CODIF, mediate peste sateliti. (d) Densitatea de putere (rosu) si fluxul Poynting (negru) mediate peste sateliti. (e) Suma cuulativa a densitatii de putere calculata pentru date CIS/CODIF (rosu), respectiv EFW (verde). Liniile rosii subtiri arata contributiile componentelor perpendiculare in sistemul MAG, E J (linie continua) si E J (linie intrerupta), la suma cumulativa. Nu sunt disponibile date EFW normale la planul de spin al satelitului (aproape de directia z GSE). Regiunile concentrate de tip generator CGR1 CRGR4 sunt indicate cu benzi galbene. Liniile magenta verticale arata conjunctiile cu FAST. Jos: Date FAST pentru trei conjunctii cu Cluster, la 22:23 UT, 00:29 UT, si 02:36 UT. (a, b) Spectrograme in energie si unghiul de panta. (c) Fluxul energetic la nivelul satelitului (negativ inseamna opus directiei campului magnetic si indreptat in jos in emisfera sudica). In panelele pentru a doua si a treia conjunctie timpul curge de la dreapta la stanga, pentru a accentua corelat�ia dintre regiunile CGR detectate de Cluster si electronii energetici masurati de FAST (presupunand ca variabilitatea temporala este redus a).

References: Balogh, A., et al., The Cluster Magnetic Field Investigation: Overview of in-flight performance and initial results, Ann. Geophys., 19, 1207 1217, 2001. Birn, J., and M. Hesse, Details of current disruption and diversion in simulations of magnetotail dynamics, J. Geophys. Res., 101, 15,345 15,358, 1996. Birn, J., M. Hesse, and K. Schindler, MHD simulations of magnetotail dynamics, J. Geophys. Res., 101, 12,939 12,954, 1996. Dunlop, M., A. Balogh, K.-H. Glassmeier, and P. Robert, Four-point Cluster application of magnetic field analysis tools: The Curlometer, J. Geophys. Res., 107, 1384, doi:10.1029/2001JA005,088, 2002. Escoubet, C., M. Fehringer, and M. Goldstein, The Cluster mission, Ann. Geophys., 19, 1197 1200, 2001. Gustafsson, G., et al., First results of electric field and density observations by Cluster EFW based on initial months of operation, Ann. Geophys., 19, 1219 1240, 2001. Hamrin, M., et al., Observations of concentrated generator regions in the nightside magnetosphere by Cluster/FAST conjunctions, Ann. Geophys., 24, 637 649, 2006. Lysak, R., Auroral electrodynamics with current and voltage generators, J. Geophys. Res., 90, 4178 4190, 1985. Marghitu, O., et al., Experimental investigation of the auroral generator with conjugated Cluster and FAST data, Ann. Geophys., 24, 619 635, 2006. Paschmann, G., et al., The Electron Drift Instrument on Cluster: Overview of first results, Ann. Geophys., 19, 1273 1288, 2001. R`eme, H., et al., First multispacecraft ion measurements in and near the Earth s magnetosphere with the identical Cluster ion spectrometry (CIS) experiment, Ann. Geophys., 19, 1303 1354, 2001. Rostoker, G., and R. Bostr�om, A mechanism for driving the gross Birkeland current configuration in the auroral oval, J. Geophys. Res., 81, 235 244, 1976. Vogt, J., G. Haerendel, and K.-H. Glassmeier, A model for the reflection of Alfv�en waves at the source region of the Birkeland current system: The tau generator, J. Geophys. Res., 104, 269 278, 1999.

Grupul de Plasma Spatiala si Magnetometrie (GPSM)	Copyright ©2006 by GPSM. Maintained by Webmaster