Динамика содержания гелия в магнитных облаках

Авторы
Хохлачев А.А.(1), Рязанцева М.О.(1), Рахманова Л. С.(1), Ермолаев Ю.И.(1), Лодкина И.Г. (1)
Организации
(1) Институт космических исследований РАН
Сессия
Физика солнечной системы
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН
Научный руководитель
Ермолаев Юрий Иванович
Текст тезисов
Гелий - второй по численности ионный компонент солнечного ветра. Относительное содержание гелия может существенно различаться в различных крупномасштабных структурах солнечного ветра, возникающих из-за неоднородности и нестационарности солнечной короны. Обычно максимальное содержание гелия наблюдается внутри магнитных облаков и может достигать >10%. Относительное содержание гелия также может динамически изменяться внутри крупномасштабных структур, что может быть результатом локальных процессов в плазме.
В магнитных облаках распределение содержания гелия имеет осесимметричный пик с максимумом в центральной области магнитного облака, где протекает ионный ток [Ермолаев и др., 2020]. В данном исследовании изучается динамика относительного содержания гелия на разных масштабах в магнитных облаках. Для этого изучались зависимости содержания гелия от некоторых параметров плазмы и магнитного поля по разным наборам данных базы данных OMNI с 1976 по 2018 год. Показано, что содержание гелия увеличивается с увеличением модуля межпланетного магнитного поля B и с уменьшением плазменного параметра β в центральной области магнитного облака размером примерно миллион километров.
Кроме того, в работе изучались вариации содержания гелия на меньших масштабах внутри магнитных облаков и областей сжатия перед ними в сравнении с другими крупномасштабными типами солнечного ветра. Для этого был проведен корреляционный анализ временных рядов плотности и относительного содержания гелия, измеренных на космических аппаратах СПЕКТР-Р и WIND, которые находились на значительном расстоянии друг от друга. Рассмотрены зависимости локальных коэффициентов корреляции между измерениями от величин параметров плазмы солнечного ветра. Проведено сравнение зависимостей для разных типов солнечного ветра. Показано, что медианные значения коэффициента локальной корреляции в областях сжатой плазмы перед магнитными облаками превышают значения в других типах ветра примерно на 15%. Кроме того, коэффициент локальной корреляции увеличивается с увеличением вариаций исследуемого параметра и скорости протонов. Таким образом, вариации относительного содержания гелия на средних масштабах в этих структурах достаточно устойчивы и, по-видимому, образуются в области ускорения короны, а затем распространяются без существенных изменений.