2005年1月21日磁暴期间极度压缩磁层的异常动力学
摘要：2005年1月21日，分析了异常磁暴期间的白昼磁层和质子辐射带动力学。我们发现，在从协调世界时 (UT) 17:12 到24:00 的磁暴期间，由于强烈的压缩作用，太阳下点磁穿网面连续位于地球同步轨道内。研究发现，在UT 18:46 到20:35期间，由于快速喷发丝状物质形成的致密等离子体，太阳风动力压力Pd 达到>100 nPa，首次在近两个小时的时间内观测到了来自上游的太阳风位于地球同步轨道上。在极端压缩作用下，L > 5 的外磁层向内推进，能量为几十 keV 的外辐射带粒子向地球运动，绝热加速并积聚在L < 4的内磁层中，产生了具有异常长寿命的强化环电流。观测结果与各种经验和第一原理模型的预测进行了比较。所有模型都未能预测到极端压缩下的磁层动态，当最小磁穿网面距离估计为约3个地球半径时。模型预测和观测之间的不一致可能是由极端日球风条件（包括非常快速的太阳风流（约1000 km/s）和强烈的太阳高能粒子流）对等离子体测量的扭曲所导致的。我们猜测，如果假设太阳风中的氦丰度高于20％，可以很好地描述磁层的异常动态，这对于喷发丝状物质是很合适的，并且与Cluster观测得到的He/H比值的上限27％相符。
作者：A.V. Dmitriev, A. V. Suvorova, J.-K. Chao, C. B. Wang, L. Rastaetter, M. I. Panasyuk, L. L. Lazutin, A. S. Kovtyukh, I. S. Veselovsky, I. N. Myagkova
论文ID：1402.0927
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2014-02-06