Взрывная фаза

Главная / Ключевые понятия /

Взрывная фаза — фаза суббури, характеризующаяся стремительным уменьшением северной составляющей геомагнитного поля в ночном секторе.

Типичная длительность взрывной фазы составляет 15-30 минут, возмущение в максимуме может превысить 1000 нТл, обычны амплитуды в 100 нТл и более. Начало этой фазы сопровождается появлением цуга затухающих геомагнитных пульсаций Pi с периодами 1-3 мин.

Во взрывную фазу усиливается яркость существующих дуг, возникают новые дуги, полярная граница свечения сдвигается к полюсу, экваториальная продолжает смещаться к экватору, возникают дискретные формы сияний. Особенно резко усиливается яркость сияний в ночном секторе, здесь также образуются области интенсивного аврорального поглощения, связанного с высыпанием энергичных (E > 20 кэВ) электронов.

Вследствие подготовительной фазы в хвосте магнитосферы происходит непрерывное накопление энергии, переводящее магнитосферу в неустойчивое состояние. Разрядка, возвращение к устойчивости может произойти спонтанно, но может быть ускорено внезапным изменением внешних условий: повышением давления солнечного ветра или резким изменением ММП. Нарастание плотности тока в нейтральном слое хвоста магнитосферы, вызванное сжатием плазменного слоя и действием электрического поля, может привести к возникновению аномального сопротивления на некотором участке тока и к его разрыву. Разрыв тока может быть вызван и импульсом электрического поля в направлении, обратном току, при внезапном возникновении северной компоненты ММП. Уничтожение тока и связанного с ним магнитного поля на некотором участке нейтрального слоя должно по закону индукции привести к появлению токов, обтекающих этот участок и обеспечивающих непрерывность переноса зарядов.

Обтекание совершается по силовым линиям геомагнитного поля, соединяющим края участка разрыва с Землей и по участку ионосферы между этими силовыми линиями. По силовой линии, соединяющей утренний край участка разрыва тока с ионосферой, потечет ток к ионосфере, по силовой линии вечернего края разрыва — из ионосферы.

Разрушение некоторго участка токового слоя, разделяющего доли хвоста магнитосферы , создает возможность перехода силовых линий через нейтральный слой и пересоединения — соединения силовых линий северной доли хвоста с линиями южной. Возникающая при этом конфигурация магнитного поля неустойчива: максвелловские натяжения стремятся сократить длину силовых линий и привести в движение связанную с ними плазму. Плазма, расположенная, ближе к Земле, сокращающимися силовыми линиями ускоряется в направлении к Земле, а плазма, расположенная за областью пересоединения, — в сторону от Земли. Движению плазмы к Земле соответствует усиление на участке между Землей и и областью пересоединения электрического поля, направленного с утра на вечер. Это поле, уже независимое от ММП, передается в ионосферу и способствует усилению токовых струй, оно же обеспечивает поступление новой плазмы к внутреннему краю плазменного слоя, поддерживая таким образом высыпания из него.

Ионизация высыпающимися частицами повышает проводимость ионосферы, усиливая тем самым токовые струи, создающие геомагнитные возмущения. Рассмотренная цепочка процессов может составить часть суббури и в течение возмущения повториться несколько раз.

Реклама