Средне- и мелкомасштабные вариации плазмы солнечного ветра и магнитного поля в форшоке вблизи околоземной ударной волны тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.03, кандидат физико-математических наук Эйгес, Павел Евгеньевич

• Эйгес, Павел Евгеньевич
• кандидат физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Эйгес, Павел Евгеньевич

Введение

Актуальность темы.

Краткий обзор результатов исследований форшока.

Цель работы.

Содержание работы.

1 Методы измерения и анализа данных

1.1 Проект ИНТЕРБОЛ.

1.1.1 Прибор ВДП.

1.1.2 Прибор КОРАЛЛ.

1.1.3 Прибор ФМ-ЗИ.

1.2 Измерения плазмы и магнитного поля в проектах WIND, GEOTAIL и IMP-8.

1.3 Методы анализа данных

1.3.1 Корреляционный анализ.

1.3.2 Спектральный анализ.

1.3.3 Вейвлет-анализ.

2 Быстрые вариации потока ионов солнечного ветра и магнитного поля в области форшока

2.1 Введение

2.2 Вариации потока ионов солнечного ветра

2.3 Корреляция вариаций потока ионов и магнитного поля

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Средне- и мелкомасштабные вариации плазмы солнечного ветра и магнитного поля в форшоке вблизи околоземной ударной волны»

3.2 Динамика внешней границы форшока .55

3.2.1 Наблюдения 26 февраля 1996 года .56

3.2.2 Наблюдения 22 июля 1996 года .58

3.3 Оценка корреляционной длины .61

3.4 Эффективная скорость движения структур.71

3.5 Заключение к Главе 3.78

4 Мелкомасштабные квазигармонические структуры в форшоке 80

4.1 Введение .80

4.2 Короткие квази-гармонические структуры: корреляция потока ионов и магнитного поля на малых масштабах.81

4.3 Двухспутниковые наблюдения коротких квазигармонических структур в форшоке.87

4.4 Заключение к Главе 4.90

Заключение 92

Выводы работы .92

Научная новизна работы.94

Научная и практическая ценность работы.94

Личный вклад автора.95

Апробация работы.95

Положения выносимые на защиту.96

Список работ автора по теме диссертации.97

Список иллюстраций 100

Список таблиц 105

Литература 106

Введение

Актуальность темы

Проблема воздействия солнечного ветра на магнитосферу Земли является ключевой в изучении солнечно-земных связей. До недавнего времени при рассмотрении этого вопроса в качестве исходных параметров использовались данные измерений невозмущенного солнечного ветра [1]. Однако, является достаточно очевидным, что на границу магнитосферы воздействует не невозмущенный солнечный ветер, а, модифицированный поток плазмы, прошедший через область форшока, фронт ударной волны и магнито-слой [2]. Этим объясняется важность и актуальность как экспериментального, так и теоретического изучения области форшока в наши дни, спустя почти тридцать лет со времени публикации первых работ по его исследованию, в которых форшок определялся как протяженная (до нескольких Из) область перед квазипараллельной ударной волной с наличием энергичных движущихся вверх от ударной волны и быстрых вариаций электрического и магнитного полей большой амплитуды [4, 7].

В настоящее время существует значительное количество публикаций по изучению форшока, содержащих как прямые измерения, так и теоретические модели (см. например, обзор [8] и ссылки в нем). Однако, недавние и более ранние работы, в основном, были посвящены изучению отраженных от фронта ударной волны частиц, их классификации по виду функции распределения, и регистрации колебаний электрического и магнитного полей. [5, 6] При этом почти нет результатов по изучению быстрых вариаций плазмы солнечного ветра в частотном диапазоне от 0.01 до 10 Гц.

Краткий обзор результатов исследований форшока

В качестве короткого введения перед обзором существующих на сегодняшний день результатов по изучению форшока определим собственно само понятие форшока. Это будет сделано на основе упрощенной, но ставшей уже классической схематической модели (более полное описание структуры форшока см. в обзорах [6, 7, 8]

Модель форшока

Для стационарного межпланетного магнитного поля возможно определить области с характерными популяциями ионов, движущихся против натекающего на ударную волну потока. На Рис 1 схематически показана геометрия форшока, которую составляют эти области. Рассмотрим эту схему и то, как она строится, более подробно. Во-первых, разделим поток солнечного ветра, натекающий на ударную волну, но еще не прошедший ее, на две области: первая область (так называемый магнитный форшок) - это область, магнитные линии в которой, пересекают фронт ударной волны; вторая - в которой магнитные линии не пересекают ударную волну. Очевидно, что границей между этими двумя областями будут линии магнитного поля, касательные к фронту ударной волны. В области магнитного форшока за счет взаимодействия заряженных частиц, двигающихся по магнитным силовым линиям с потоком солнечного ветра, а также последующей конвекции, связанной с межпланетными электрическим и магнитным полями, образуются две новые области - области электронного и ионного форшока. Из-за ограниченной скорости частиц, движущихся от фронта ударной волны и конвективных процессов, связанных с межпланетным электрическим полем, объединение областей электронного и ионного форшока совпадает с областью магнитного форшока не полностью. Более того, свойства наблюдаемых в этих областях волновых и плазменных процессов зависят от местоположения наблюдателя внутри этих областей (в большей степени это справедливо для ионного форшока).

Electron Ion

Foreshock Foreshock

Рис. 1: Структура форшока [6]

Граница форшока

Отдельно, пусть кратко, стоит остановиться на границах областей электронного и ионного форшоков. Процессы, отвечающие за их формирование, как будет показано далее, существенно различаются.

Граница области электронного форшока определяется наиболее ускоренными на ударной волне электронами, распространяющимися вдоль линий магнитного поля, касательным к фронту ударной волны. Так как скорость конвекции мала по сравнению с типичной скоростью "убегающих" электронов, граница электронного форшока отвернута от направления касательных к фронту ударной волны силовых линий магнитного поля незначительно. В отличие от электронного форшока, ионный форшок имеет границу, определяемую различными процессами ускорения частиц вдоль линий магнитного поля, интенсивность которых зависит от расстояния пройденного отраженными от ударной волны ионами. Из-за этого, граница ионного форшока лежит намного "глубже" в магнитном форшоке, таким образом, что ее проекция на фронт ударной волны почти совпадает с областью, так называемой, квази-параллельной ударной волны - области, где нормаль к фронту ударной волны и направлением межпланетного магнитного поля составляют угол менее 45°.

Область ионного форшока, а именно она и происходящие внутри нее процессы являются предметом диссертационной работы, по результатам, полученным, в частности, спутниками ISEE 1 и 2 (см. например [6]), может быть разделена на три части по типу отраженных частиц, в них наблюдаемых (это разбиение достаточно условно): распространяющиеся вдоль линий магнитного поля пучки энергичных "отраженных" частиц и частицы, имеющие диффузные и промежуточные распределения, вид которых зависит от угла между направлением магнитного поля и нормалью к фронту ударной волны.

Как ясно из вышесказанного, положение границы и пространственная конфигурация распределения перечисленных выше сортов отраженных от фронта ударной волны энергичных заряженных частиц, и связанных с ними волновых процессов (о которых речь пойдет ниже), обусловлена направлением внешнего (по отношению к форшоку) межпланетного магнитного поля. Зависимость положения границы от направления поля была достаточно детально изучена путем статистического анализа, проведенного с использованием данных, полученных в ходе многочисленных ее пересечений аппаратом ISEE 1, и в последствии сопоставленных с направлением и величинами межпланетного магнитного поля и скоростью солнечного ветра [7]. Эта зависимость достаточно точно определяет положение границы форшока, исходя из модельного положения ударной волны, однако никогда не проверялась на данных измерений, выполненных на трех и более аппаратах. Таким образом, вопрос о скорости "переключения" конфигураций форшока, о тех процессах, которые происходят внутри этой области остается открытым [9].

Теперь, после того как мы определили пространственную конфигурацию объекта исследований - области форшока, перейдем к изложению результатов, полученных на более чем тридцатилетнем пути его изучения, в основном, касающихся области ионного околоземного форшока.

Виды заряженных частиц в ионном форшоке

Остановимся только на основных, базовых типах наблюдаемых в околоземном форшоке распределений заряженных энергичных частиц (более подробное описаыие морфологии отраженных ионов в форшоке см. в [8, 10, 14]).

Отраженные ионы, движущиеся вдоль силовых линий магнитного поля

Отраженные (reflected) ионы, характеризуются "пучковым" распределением частиц солнечного ветра, которые были "отражены" от фронта ударной волны [8]. Процесс отражения, кроме собственно смены направления движения, ускоряет эти частицы до энергий, соответствующих 2-3 кратной величине скорости солнечного ветра. Температура этого распределения составляет около 7*106 К, а концентрация - 0.1см~3 (менее 5% от уровня концентрации протонов в солнечном ветре на орбите Земли). Соответствующее этим параметрам, энергетическое распределение имеет максимум в районе 5 КэВ, при ширине от 1 до 30 КэВ. Толщина слоя, в котором наблюдаются эти частицы, определяется соотношением между скоростью движения, направленного по силовым линиям —* магнитного поля, и силой конвективного процесса E$w х В. В качестве источника этих частиц теоретические работы указывают на процесс дрейфа в скрещенных полях [13].

Диффузные ионы

Диффузные (diffuse ионы имеют близкое к изотропному распределение в пространстве скоростей. Типичная температура составляет около 4 х 107 К, величина направленной от ударной волны скорости составляет около 0.8 - 0.12 скоростей солнечного ветра, а плотность вирьируется в довольно широких пределах: от 0.02 до 0.8 см^3. Плотность энергии диффузных ионов сравнима с отраженными ионами, однако энергетический спектр намного шире (сообщалось о наблюдении диффузных распределений с "крыльями" выше 100 КэВ. В области форшока, эти частицы занимают почти все свободное место "под" пучками отраженных ионов, которые фактически являются границей ионного форшока. В качестве возможного механизма "производящего" диффузные распределения, предлагалось много вариантов, наиболее вероятными из которых на сегодняшний день являются: процесс взаимодействия пучков отраженных ионов с волнами, процесс ускорения заряженных частиц на квази-параллельной ударной волне и, наконец, "утечка" ускоренных частиц из магнитослоя [13, 8].

Промежуточные" ионы

Как следует из названия, промежуточные (intermediate) ионы заполняют пространство между отраженными, движущимися вдоль силовых линий межпланетного магнитного поля, и диффузными ионами. Промежуточными их назвали еще и потому, что их функция распределения и величины характеризующих ее параметров находятся между значениями, характерными для отраженных и диффузных ионов. В настоящее время, наличие промежуточных распределений рассматривается как доказательство или, по крайней мере, очень веский аргумент в пользу теории о том, что отраженные ионы, движущиеся вдоль магнитного поля, являются источником для популяций диффузных ионов [10].

Также в форшоке наблюдаются другие типы распределений энергичных заряженных частиц, как то ионы с энергиями выше 100 КэВ, так называемые gyrophase bunched tons ионы и ионы, источником которых является магнитослой. Однако, мы не будем подробно останавливаться на описании их характеристик, а отсылаем читателя к многочисленным более полным обзорам по морфологии заряженных частиц в околоземном и другим форшоках (см. ссылки в обзоре [6]) и перейдем ко второй части нашего краткого обзора - описанию результатов исследования волновой активности в форшоке.

Вариации магнитного поля и плазмы в форшоке

Область форшока, начиная с первых публикаций, характеризовалась не только наличием отраженных от фронта ударной волны энергичных заряженных частиц, но и высоким уровнем вариаций, прежде всего магнитного поля, а также плазмы, данные быстрых измерений параметров которой, таких как плотности, скорости и температуры, до последнего времени, однако, были недоступны. Как и в предыдущем разделе, мы изложим лишь основные, наиболее важные, и имеющие непосредственное отношение к теме диссертации, результаты исследования вариаций в форшоке (более подробное описание морфологии волн в форшоке см. в [6, 8, 14, 17]).

Ультранизкочастотные волны

Наиболее изученными и наиболее важными с точки зрения вопроса о модификации солнечного ветра перед ударной волной являются волны с периодом от нескольких десятков секунд до нескольких минут с амплитудой до примерно 10 нТ. Эти волны ассоциируют с диффузными распределениями ионов в форшоке и, таким образом, они, как и этот тип ионов в форшоке, являются самым распространенным типом возмущений в это области. Надо отметить, что подавляющее большинство экспериментальных работ, посвященных этому типу волн в форшоке, которые существуют на сегодняшний день, содержат преимущественно результаты быстрых измерений межпланетного магнитного поля и их анализа. Несмотря на это, в некоторых работах утверждается, что существуют сравнимые с этими вариациями по амплитуде одновременные вариации плазмы, по-видимому, связанные с распространением в форшоке быстрой магнитозву-ковой волны [12]. Однако, из-за отсутствия быстрых плазменных измерений, точного ответа на вопрос о коррелированное™ этих вариаций и тех масштабах, на которых эта корреляция может иметь место получено не было. В качестве же механизма генерации этих возмущений предлагаются пучковая неустойчивость и процессы, связанные с эффектом бунчировки фазы [11].

С запуском спутников ISEE 1 и 2 удалось изучить длину когерентности этих волны, используя данные одновременных измерений на этих аппаратах в области околоземного форшока [19]. Было показано, что коэффициент корреляции между вариациями межпланетного магнитного поля, измеряемыми на двух спутниках, как функция расстояния в направлении, перпендикулярном направлению течения солнечного ветра, спадает с увеличением этого расстояния (см. Рис. 2). Длина когерентности была оценена по порядку величины как один радиус Земли. Однако, было отмечено, что зависимости от расстояния, параллельного направлению течения солнечного ветра, не наблюдается (по крайней мере на масштабах максимального расстояния между спутниками, что дало оценку в несколько радиусов Земли) [19].

Как уже было сказано выше, ультранизкочастотные волны рассматриваются как основной модификатор солнечного ветра перед ударной волной. Так, на Рис. 3 показан типичная для измерений в форшоке картина. Измерения в солнечном ветре - спокойное поведение почти всех параметров (магнитного поля, плотности, скорости и других), но л с о ц= ш о О а о пЗ ф о о

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0

Т 1 1 1 | 1 1 -г—1 |—1—1—1—I j —i—i—

Parallel Separation

- - (0.0,0.1) Re

----(Q.1,0.2) Re .

--. . (0.2,0.3) Re v ----(0.3,0.4) Re ~

- (0.4,0.5) Re "

4 ----(0.5,0.6) Re (0.6,0.7) Re

1 л—I—1—i I i— ----(0.7,0.8) Re —i—i—L i—i—i-1-1. i i

0 0.5 1.0 1.5

Separation Perpendicular to Solar Wind Flow (Re)

Рис. 2: Результат аналида длины когерентности для ультранизкочастотных волн в форшоке по измерениям ISEE 1 и 2 [19] все кардинальным образом меняется в момент перехода спутника из невозмущенного солнечного ветра в область форшока (отмечен штрихорой линией): большие и быстрые вариации магнитного поля, начавшиеся сразу после смены направления, а также существенное увеличение уровня вариации всех остальных параметров. Отмечалось, что наблюдается уменьшение скорости натекающего потока на величину около 35 км/с, однако, как будет нами показано в далее, предложенное ранее объяснение "замедления потока" на основе передачи момента движения от потока отраженных от ударной волны ионам солнечного ветра [12], по-видимому, не верно, или, по крайней мере, не является единственным.

Дискретные волновые пакеты

Кроме уже упомянутых выше медленных (десятки секунд) вариаций межпланетного магнитного поля в области форшока были обнаружены короткие квази-гармонические пакеты сравнительно большой амплитуды (до 10 нТ) с частотой около 0.5 Гц [15, 16]. Было замечено, что эти структуры примыкают к более крупномасштабным скачкам

ВХ 4 (ПТ) о

By (пТ) ISEE1 1 1 iiJi.j .jJ^l iL|Il.j й!.IL.lnkiiJ ii r^n* ■ v I 1 * " IIP ' J. .1 ^liLiiiii JjJII.■ tauUUMMi т ■ ■ 'П' " ■ ■' ■ ■■ ■ * 1 ■ ■ ■ ■ ■ ■ 11—111 1 1 1 1 1 1 1 1 1—1—

Bz (пТ)

IBI (пТ)

Ni crn~3)

Vi km/s)

Pdyn (nPa)

400

350

300

0700 0800 0900 1000 1100

Universal Time December 6,1 977 (day 340)

Рис. 3: Сравнение вариаций плазмы и магнитного поля в невозмущенном солнечном ветре и области околоземного форшоке [19] магнитного поля, существующим в форшоке. Статистический анализ показал, что наиболее вероятная длительность этих пакетов составляет лиш несколько периодов при практически неизменной амплитуде. Однако, ни в одной работе, вышедшей после обнаружения этих структур в 1967 [18] году и последующих исследований с помощью магнитометра на борту спутника OGO-5 [16] не были проведены сравнения с быстрыми одновременными измерениями плазмы [16]. Поэтому не существует никаких экспериментальных подтверждений или опровержений всевозможным теориям о том влиянии, которое оказывают эти структуры на поток солнечного ветра. В большинстве посвященных этим структурам работ авторы, тем не менее, склоняются к тому, что эти волны являются вистлерной модой более медленных вариаций магнитного поля, наблюдаемым в форшоке [17].

Итак, как можно видеть из весьма краткого перечисления основных процессов и явлений, наблюдаемых и активно изучаемых в области форшока, картина далеко не полна. Связано это, в первую очередь, с отсутствием многоспутниковых экспериментов с быстрым измерением в форшоке не только межпланетного поля, но и плазмы. Частично пробел, обусловленный отсутствием такого рода измерений, будет закрыт настоящей диссертационной работой, в основу которой были положены данные измерений, полученных в проекте ИНТЕРБОЛ.

Цель работы

Общая цель - исследовать средне- и мелкомасштабные вариации потока ионов и межпланетного магнитного поля в области форшока. В частности, используя высокоопросные данные измерений потока ионов солнечного ветра и межпланетного магнитного поля (временное разрешение 1 и 1/16 секунды), полученные спутниками ИНТЕРБОЛ-1 и МАГИОН-4 в период с 1996 по 1997 год:

1. Исследовать вопрос о наличии корреляции между вариациями плазмы и магнитного поля в области форшока на средних (десятки секунд) и малых (секунды) масштабах.

2. Сравнивая данные со спутника ИНТЕРБОЛ-1 и с других КА (WIND, GEOTAIL и IMP-8), изучить влияние ориентации межпланетного магнитного поля на пространственную конфигурацию форшока.

3. Используя одновременные измерения на двух близко расположенных аппаратах, исследовать вопрос о длине пространственной корреляции среднемасштабных структур форшока и оценить скорость и направление их движения.

Содержание работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Объем диссертации 110 страниц.

Заключение диссертации по теме «Физика Солнца», Эйгес, Павел Евгеньевич

Основные результаты диссертации опубликованы в 11 работах, список которых приведен на странице 97.

Положения выносимые на защиту

1. В области форшока перед квазипараллельной ударной волной существуют быстрые (с характерными временами в единицы и десятки секунд) и большие (от единиц до десятков процентов величины) вариации не только магнитного поля, но и потока ионов солнечного ветра. Относительная амплитуда этих вариаций спадает от ударной волны к внешней границе форшока, что связано с изменением интенсивности потока энергичных ионов, отраженных от ударной волны.

2. В области форшока существует высокая (свыше 0.7), положительная корреляция между среднемасштабными (десятки секунд для околоземного форшока) вариациями потока ионов солнечного ветра и межпланетного магнитного поля, что является типичным признаком быстрой магнитозвуковой волны. Наличие такой корреляции является уникальным свойством форшока, и оно может быть использовано, как индикатор нахождения спутника в этой области.

3. В области околоземного форшока длина корреляции среднемасштабных (десятки секунд) вариаций плазмы в плоскости, перпендикулярной линии Солнце-Земля, составляет приблизительно 2 радиуса Земли, что можно принять за оценку характерных размеров этих структур.

4. В области околоземного форшока среднемасштабные возмущения распространяются вверх по потоку солнечного ветра от ударной волны со скоростью около 80 км/с, что близко по величине к скорости распространения быстрых магнито-звуковых волн.

5. В области околоземного форшока, как правило после резких скачков величины потока и магнитного поля, наблюдаются короткоживущие (длительностью до 10-20 секунд) колебания потока ионов солнечного ветра почти синусоидальной формы с четко выраженным периодом около 2 секунд, практически не зависящим от параметров плазмы и магнитного поля. Данные вариации, синхронные с аналогичными изменениями в магнитном поле, генерируемыми на частоте, превышающей ионно-циклотронную примерно в 4 раза, распространяются вверх по потоку солнечного ветра со скоростью 45 ± 25 км/с.

Список работ автора по теме диссертации

1. Eiges P., Zastenker G., Nozdrachev М., Yermolaev Yu., Solar wind ion flux and magnetic field fluctuations in the foreshock region of the Earth's bow shock, WDS '97. Proceedings of contributed papers, edited by J. Safrankova, p. 214-218, 1997

2. П.Е. Эйгес, Г.Н. Застенкер, M.H. Ноздрачев, Ю.И. Ермолаев, Я. Шафранкова, 3. Немечек, Быстрые флуктуации потока ионов солнечного ветра и магнитного поля в форшоке: 1. Корреляция параметров, Космические исследования, Том 36, № 3, стр. 251-260, 1998

3. P. Eiges, G. Zastenker, М. Nozdrachev, N. Rybyva, J. Safrankova, Z. Nemecek, Observation of quasi-harmonic small-scale solar wind plasma and IMF structures in the Earth's foreshock, WDS '99. Proceedings of contributed papers, edited by J. Safrankova, p. 203-208, 1999.

4. G.N. Zastenker, P.E. Eiges, M.N. Nozdrachev, V.N. Lutsenko, Yu. I. Yermolaev, J. Safrankova, Z. Nemecek, K.I. Paularena, J.D. Richardson, R.P. Lepping, T. Mukai, S. Kokubun, Solar wind modifications in the foreshock, Proceedings of the Solar Wind 9 Conference, ed. by S.R. Habbal, R. Esser, J.V. Hollweg, Ph.A. Isenberg, American Institute of Physics, 471, pp. 555-560, 1999

5. P.E. Eiges, G.N. Zastenker, M.N. Nozdrachev, Fast solar wind plasma and field fluctuations in the foreshock and magnetosheash near the Earth's bow shock, "Problems of Geocosmos-2", Proceedings of the 2nd International Workshop, ed. by V.S. Semenov, H.K. Biernat, M.V. Kubyshkina, C.J. Farrugia, S.M. Uhlebacher, Verlag Der Osterreichischen Academie Der Wissenshaften, p.83-87, 1999

6. П.Е. Эйгес, Г.Н. Застенкер, М.Н. Ноздрачев, Я. Шафранкова, 3. Немечек, Н. Рыбьева., Быстрые флуктуации потока ионов солнечного ветра и магнитного поля в форшоке: 2. Квазигармонические структуры, Космические исследования, Том 38, № 5, стр. 469-474, 2000

7. Zelenyi L., G. Zastenker, P. Dalin, P. Eiges, N. Nikolaeva, J. Safrankova, Z. Nemecek, P. Triska, K. Paularena, J. Richardson, Variability and structures in the solar wind-magnetosheath-magnetopause by multiscale multipoint observations, Proceedings of the ESA Workshop in London, ESA SP-449, pp.29-38, 2000

8. P. Eiges, G. Zastenker, M. Nozdrachev, N. Rybyva, J. Safrankova, Z. Nemecek, Multipoint observations of small-scale solar wind structures in the Earth's foreshock region, Proceedings of International symposium. "From solar corona through interplanetary space into Earth magnetosphere and ionosphere: Interball, ISTP satellites and ground-based observations", Session VI, p. 253-256, 2000.

9. P.E. Eiges, G.N. Zastenker, J. Safrankova, Z. Nemecek, N.A. Eismont, Statistical approach to the foreshock middle-scale plasma structure "effective" velocity determination, Proceedings of the Sheffield Space Plasma Meeting, ESA SP-492, pp.65-68, 2001.

10. P.E. Eiges, V.E. Eiges, Multipoint measurements approach to evaluation of small-scale quasiharmonic, structures velocity in the Earth's foreshock. Case study, Proceedings of the Sheffield Space Plasma Meeting, ESA SP-492, pp.73-75, 2001.

11. П.Е. Эйгес, Г.Н. Застенкер, Я. Шафранкова, 3. Немечек, Н.А. Эйсмонт, Статистический подход к оценке средней корреляционной длины и скорости распространения среднемасштабных вариаций плазмы в области околоземного форшока, Космические исследования, т.39, N 5, стр.463-469, 2001.

В заключение выражаю мою глубокую признательность моему научному руководителю доктору физико-математических наук Георгию Наумовичу Застенкеру за чуткое и внимательное руководство этой работой.

Я искренне благодарен всем участникам проекта ИНТЕРБОЛ, по результатам измерений которого проведена данная работа. Я глубоко признателен моим коллегам из Математико-физического факультета Карлова университета (г.Прага, Чехия) Яне Шафранковой, Зденеку Немечеку и Любомиру Преху за оказанное содействие во время нашей совместной работы над сопоставлением данных спутников ИНТЕРБОЛ-1 и МАГИОН-4.

Отдельно хочу поблагодарить сотрудников лаборатории 546 за ценные замечания и помощь, которые они постоянно оказывали мне на разных этапах моей учебы в аспирантуре и последующей работы в ИКИ РАН.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Эйгес, Павел Евгеньевич, 2002 год

1. Е.С. Reolof and D.G. Sibeck Magnetopause shape as bivariate function of interplanetary magnetic field BZ and solar wind dynamic pressure, J. Geophys. Res. 1993. V. 98. N. A2. P. 21421.

2. Николаева H.C., Застенкер Г.Н. и др. Об источниках и амплитуде движения магнитопаузы, Космические исследования, Том 36, № 6, стр. 576-588, 1998

3. G. Le and С.Т. Russell Solar wind control of upstream wave frequency, J. Geophys. Res. 1996. V. 101. N. A2. P. 2571-2575.

4. E.W. Greenstadt, I.m. Green, G.T. Inouye et al. Correlated Magnetic field and plasma observations of the Eart's bow shock, J. Geophys. Res. 1968. V.73. N. 1.

5. Paschmann, G., N. Sckopke, S. J. Bame, J. R. Asbridge, J. T. Gosling, С. T. Russell, and E. W. Greenstadt, Association of low frequency waves with suprathermal ions in the upstream solar wind, Geophys. Res. Lett., 6, 209, 1979

6. Le G. and Russel С. T. The Morphology of ULF Waves in the Earth's Foreshock, Solar Wind Sources of Magnetospheric Ultra-Low-Frequency Waves, Edited by M. J. Engebretson, K. Takahashi, and M. Scholer, Geophysical Monograph 1994, V 81, p.81-98.

7. E.W. Greenstadt Phenomenology of the Earth's bow shock system. A summary description of experimental results, Magnetospheric particles and fields. 1976. P. 1328.

8. Fusilier S.A. Suprathermal ions upstream and downstream from the Earth's bow shock, Solar wind sources of magnetospheric Ultra-Low-Frequency Waves, Edited by

9. M. J. Engebretson, К. Takahashi, and M. Scholer, Geophysical Monograph. 1994. P. 107-119.

10. Greenstadt, E. W. and L. W. Baum, Earth's compressional foreshock boundary revisited: Observations by ISEE 1 magnetometer, J. Geophys. Res., 91, 9001, 1986.

11. Bonifazi, C., A. Egidi, G. Moreno and S. Orsini, Backstreaming ions outside the earth's bow shock and their interaction with the solar wind, J. Geophys. Res., 85, 3461, 1980

12. Fredericks R.W., A model of generation bow shock associated upstream waves, J. Geophys. Res., 80, 7, 1975

13. Bame, S. J., J. R. Asbridge, W. C. Feldman, J. T. Gosling, G. Paschmann, and N. Sckopke, Deceleration of the solar wind upstream from the earth's bow shock and the origin of diffuse upstream ions, J. Geophys. Res., 85, 2981, 1980

14. Gosling, J. Т., J. R. Asbridge, S. J. Bame, G. Paschmann, and N. Sckopke, Observations of two distinct populations of bow shock ions in the upstream solar wind, Geophys. Res. Lett., 5, 957, 1978.

15. Russell C.T. and Hoppe M.M. Upstream waves and particles, Space Sci. Rev. 1983. V 34, P. 155-172.

16. Le G. at al., Discrete wave packets upstream from the Earth and comets, Adv. Space Res., Vol. 3, 363-367, 1989.

17. C.T. Russell, D.D. Childers and P.J. Coleman Jr., Ogo 5 Observations of Upstream Waves in the Interplanetary Medium: Discrete Wave Packets, J. Geophys. Res., V76 N. A4, P. 845, 1971

18. Le, G., С. T. Russell, M. F. Tliomsen, and J. T. Gosling, Observations of a new class of upstream waves with periods near 3 seconds, J. Geophys. Res., 97, 2917-2925, 1992.

19. Heppner, J. P., M. Sugiura, T. L. Skillman, B. G. Ledley, and M. Campbell, Ogo A magnetic field observations, J. Geophys. Res., 72, 5417, 1967.

20. Le G. and Russell C.T. A study of the coherence length of the ULF waves in the Earth's foreshok, J. Geophys. Res. 1990. V. 95. N. A7. P. 10703-10706

21. Чесалин JI.С., Цэвээний Э., Лакутина Е.В., Круковская Е.В., Озолин А.А., Иванов Д.А., Система сбора научной информации (ССНИ-ИКИ), Космич. Исслед., 34, 4, 381-387, 1996

22. Галеев А.А., Гальперин Ю.И., Зеленый Л.М., Проект "ИНТЕРБОЛ"по исследованиям в области солнечно-земной физики, Космич. Исслед., 34, 4, 339-362, 1996

23. Prokhorenko V., Mission analysis for the INTERBALL project. Pre-launch orbits selection and longterm experiments planning, in book "INTERBALL-1 mission and payload", by RSA, IKI and CNES, 46-64, 1995

24. Bellomo A., and Mavretic A., Description of the MIT plasma experiment on IMP 7/8, CSR TR-78-2, Cent, for Space Res., Mass. Inst, of Technol., Cambridge, p.51, 1978

25. Ogilvie K.W. et al., SWE, A comprehensive plasma instrument for the WIND spacecraft, Space Sci. Rev., 71, 41-54, 1995

26. Горн Л.С., Хазанов Б.И., Позиционно-чувствительные детекторы, М. Энергоиз-дат, 1982

27. Застенкер Г.Н., Хохлов М.З., Некоторые особенности излучения потоков заряженных частиц с помощью ловушек и анализаторов. Использование модуляционных ловушек для исследования солнечного ветра, Космич. Исслед., 11, 3, 451459, 1973

28. Безруких В.В., Беляшин А.П. и др., Изучение плазмы в магнитосфере Земли и межпланетном пространстве на спутниках серии "Прогноз", Геомагн. и Аэрон., 14, 3, 399-406, 1974

29. Moldosanov К.A., Samsonov М.А. et al., Highly absorptive coating for the vacuum ultraviolet range, Applied Optics, 37, 93-97, 1998

30. Макарова E.A., Харитонов А.В., Казачевская T.B., Поток солнечного излучения, М. Наука, 258-268, 1991

31. Moldosanov К.A., Samsonov М.А. et al., Low reflectivity coating in EUV, preprint № 1880, Space Research Institute RAS, Moscow, 1993

32. Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. и др., Наблюдения солнечного ветра с высоким временным разрешением, Космич. Исслед., 20, 6, 900-906, 1982

33. Galeev A.A., Galperin Yu.I., Zelenyi L.M., The INTERBALL project to study solar-terrestrial physics, in book "INTERBALL-1 mission and payload", by RSA, IKI and ONES, 11-27, 1995

34. McDowell, Jonathan, The United Nations Registry of Space Objects, Harvard University, 1997

35. M.H. Ноздрачов, А.А. Скальский, В.А. Стяжкин, В.Г. Петров, Некоторые результаты измерений магнитного поля ИНТЕРБОЛ-1 феррозондовым прибором ФМ-ЗИ, , Космические исследования, Том 36, № 3, стр. 268-272, 1998

36. Л.З. Рушимский, Математическая обработка результатов эксперимента, Наука, 1971

37. Бендат Дж., Пирсол А., Измерение и анализ случайных процессов, М. Мир, 1971.

38. A. Grossman, J. Morlet, SIAM, J. Math. Anal., Vol.15, No.4, pp.723-736, 1984.

39. H.M. Астафьева, Вейвлет-преобразование: основные свойства и примеры применения, Пр-1891, ИКИ РАН, 1994.

40. Н.М. Астафьева, Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения, УФН, Том 166, No.ll, стр.1145-1170, 1996.

41. Астафьева Н.М., Застенкер Г.Н., Эйгес П.Е., Вейвлет анализ флуктуаций потока ионов солнечного ветра, Космические исследования, Том 34, № 4, стр. 407-413, 1996.

42. Eiges P., Zastenker G., Nozdrachev М., Astafyeva N., Solar wind plasma and electric field fluctuations during the bow shock crossing, WDS '96. Proceedings of contributed papers, edited by J. Safrankova, p. 68-73, 1996

43. J. Safrankova, G. Zastenker, Z. Nemechek et al. Small scale observation of the inagnetopause motion: preliminary results of the INTERBALL project, Ann. Geophvsicae. V. 15. N. 5. 1997. P. 562.

44. Yu. Yermolaev, A.O. Fedorov, O.L. Vaisberg et al. Ion distribution dynamics near the Earth's bow shock: first measurements with 2D ion energy spectrometer CORALL on INTERBALL/Tail probe satellite, Ann. Geophysicae. V. 15. N. 5. 1997. P. 533.

45. C. Lacombe, E. Kinzelin, C.C. Harvey et al. Nature of the turbulence observed by ISEE 1-2 during a quasi-perpendicular crossing of the Earth's bow shock, Ann. Geophysicae. V. 8. N. 7-8. 1990. P. 489-502.

46. M.M. Hoppe, C.T. Russel, I.A. Frank et al. Upstream hydromagnetic waves and their association with backstreaming ion populations: ISEE 1 and 2 observations, J. Geophys. Res. 1981. V. 86. N. A6. P. 4471-4492.

47. A.H. Колмогоров Локальная структура турбулентности в несжимаемой вязкой жидкости при очень больших числах Рейнольдса, ДАН. 1941. N. 40.

48. G. Le, C.T. Russel and E.J. Smith, Discrete wave packets upstream from the Earth and comets, Adv. Space Res. V. 9. No. 3. P. (3)367, 1989.

49. M.H. Ноздрачев, А.А. Скальский, В.А. Стяжкин, В.Г. Петров Некоторые результаты измерений магнитного поля на спутнике ИНТЕРБОЛ-1 феррозондовым прибором ФМ-ЗИ, Космич. исслед. 1998. Т. 36. N. 3. С. 268.

50. Н.А. Эйсмонт, В.В. Храпченков, А.Н. Александров и др. Особенности задач динамики полета и управления движением космических аппаратов проекта "ИН-ТЕРБОЛ", Космич. исслед. 1998. Т. 36. N. 3. С. 323-331.