«Почти моноэнергетические ионы - новый источник информации о динамике токовых слоев в космической плазме»
В. Н. Луценко (ИКИ РАН)
Аннотация доклада:
До последнего времени считалось общепризнанным, что спектры частиц, ускоренных в различных процессах в космической плазме, имеют гладкую форму с отрицательным, как правило, наклоном. Такая форма спектров наблюдались на протяжении десятков лет в многочисленных экспериментах на космических аппаратах и следовала из существующих теоретических моделей.
В 1995-2000 гг. в эксперименте ДОК-2 (проект Интербол), где использовалась аппаратура с рекордно высоким энергетическим разрешением, нами были обнаружены пучки почти моноэнергетических ионов (ПМИ) с энергиями от 30 до 800 кэВ. 1-2 минутные всплески таких ионов наблюдались в нескольких областях магнитосферы: в плазменном слое хвоста, переходной области и перед фронтом околоземной ударной волны. Спектры ионов состояли из одной, двух или трех линий с относительной полушириной 17-25%. В то же время никогда не наблюдались линии в спектрах энергичных электронов. Общее число таких событий более 200.
Нами была предложена гипотеза о природе и происхождении ПМИ, согласно которой они представляют собой ионы солнечного ветра, ускоренные во всплесках электрического потенциального поля, возникающих при разрыве волокон токовых слоев, образующих границы различных областей магнитосферы. Эта гипотеза объяснила все основные характеристики ПМИ. Ток выступает здесь как средство концентрации в малой области пространства (~1000 км) энергии, распределенной ранее в обширном пространстве. Наблюдение ПМИ позволяет получать информацию о процессах происходящих с токовыми слоями на значительном удалении от них. Открытие ПМИ дает новую поддержку идеям Г. Альфвена о большой роли электрических токов в космической плазме