Авторы
Шестаков А.Ю., Шувалов С.Д.
Организации
Институт космических исследований РАН
Сессия
Физика солнечной системы
Форма представления
Устный
Текст тезисов
Аномалии горячего потока (HFA) являются одним из наиболее распространенных явлений, сопровождающих нестационарные процессы при взаимодействии солнечного ветра и ударных волн. Они представляют собой поток нагретой плазмы, направленный от планетарной ударной волны, наблюдаемой в районе ее пересечения с межпланетным токовым слоем. Наблюдения HFA у Земли с помощью миссии MMS показали, что протоны могут ускоряться внутри этих структур до энергий, достигающих 1 МэВ. Такое ускорение может происходить при определенных условиях по механизму ускорения Ферми первого рода. Это указывает на то, что HFA играют важную роль в том числе в формировании космических лучей на астрофизических ударных волнах во всем космическом пространстве [1].
Настоящее исследование сосредоточено на анализе одного HFA из списка, представленного в более ранней статье [2], зарегистрированного у Марса космическим аппаратом MAVEN. Событие характеризуется наличием ускоренных ионов О+ и О2+ ионосферного происхождения по обе стороны от токового слоя, связанного с событием. Ионы с энергиями до ~10 кэВ регистрируются до пересечения токового слоя и более 30 кэВ после пересечения токового слоя. Существует связь между массой иона и максимальной энергией, до которой происходит ускорение, что согласуется с описанным выше процессом ускорения Ферми [1].
Присутствие тяжелых ионов внутри HFA возможно, по-видимому, только вблизи планет, не имеющих собственного глобального магнитного поля, так как их ударные волны находятся достаточно близко (~1 радиус планеты) к ионосфере, что позволяет ионам планет достигать ударной волны во время сильных возмущений. Ускорение планетарных ионов в HFA также может указывать на еще один канал атмосферных потерь Марса.
[1] Turner D.L., Ergun R., Schwartz S.J. et al. Autogenous and efficient acceleration of energetic ions upstream of Earth’s bow shock // Nature. V. 561. P. 206-210. Art. No. 30209369 DOI: 10.1038/S41586-018-0472-9.
[2] Shuvalov S.D., Ermakov V.N., Zorina V.O. et al. Propagation properties of Hot Flow Anomalies at Mars: MAVEN observations //Planetary and Space Science. 2019. V. 179. Art. No. 104717. DOI: 10.1016/j.pss.2019.104717.
Данное исследование проведено при поддержке гранта РНФ No. 21-42-04404
Настоящее исследование сосредоточено на анализе одного HFA из списка, представленного в более ранней статье [2], зарегистрированного у Марса космическим аппаратом MAVEN. Событие характеризуется наличием ускоренных ионов О+ и О2+ ионосферного происхождения по обе стороны от токового слоя, связанного с событием. Ионы с энергиями до ~10 кэВ регистрируются до пересечения токового слоя и более 30 кэВ после пересечения токового слоя. Существует связь между массой иона и максимальной энергией, до которой происходит ускорение, что согласуется с описанным выше процессом ускорения Ферми [1].
Присутствие тяжелых ионов внутри HFA возможно, по-видимому, только вблизи планет, не имеющих собственного глобального магнитного поля, так как их ударные волны находятся достаточно близко (~1 радиус планеты) к ионосфере, что позволяет ионам планет достигать ударной волны во время сильных возмущений. Ускорение планетарных ионов в HFA также может указывать на еще один канал атмосферных потерь Марса.
[1] Turner D.L., Ergun R., Schwartz S.J. et al. Autogenous and efficient acceleration of energetic ions upstream of Earth’s bow shock // Nature. V. 561. P. 206-210. Art. No. 30209369 DOI: 10.1038/S41586-018-0472-9.
[2] Shuvalov S.D., Ermakov V.N., Zorina V.O. et al. Propagation properties of Hot Flow Anomalies at Mars: MAVEN observations //Planetary and Space Science. 2019. V. 179. Art. No. 104717. DOI: 10.1016/j.pss.2019.104717.
Данное исследование проведено при поддержке гранта РНФ No. 21-42-04404