А.В. Артемьев, А.А. Петрукович,
Институт Космических Исследований, РАН
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Свидетельства существования скрытого крупномасштабного электрического поля Ех в тонких токовых слоях. презентация
Содержание
- 1. Свидетельства существования скрытого крупномасштабного электрического поля Ех в тонких токовых слоях.
- 2. Тонкий токовый слой Пересечение ТТС: показано, что
- 3. Соотношение между ионными и электронными токами
- 4. Статистика из 60 пересечений ТТС 4π/c(je+ji)~rotB je>>ji
- 5. Составляющие электронного тока Диамагнитный дрейф: Дрейф
- 6. Оценка роли диамагнитного дрейфа и дрейфа кривизны
- 7. Дрейф ExB и геометрия токового слоя После
- 8. Лабораторный эксперимент Laboratory evidence of Earthward electric
- 9. Влияние Ex на функцию распределения протонов У
- 10. Модель поля Ex в токовом слое
- 11. MHD isotropic CS model: ExB drift
- 12. Анизотропный тонкий токовый слой: 1D
- 13. Анизотропный тонкий токовый слой: 2D ∂Bz/∂x>0 z
- 14. Перепад потенциала через слой Степень анизотропии электронов
- 15. Двойная структура распределения протонов и поле Ex
- 16. Asano, Mukai et al. 2003
- 17. Выводы: Величины потоковой скорости электронов и сдвиги
Тонкий токовый слой Пересечение ТТС: показано, что сумма токов ионов и электронов относительно хорошо соотносятся с током rotB Функция распределения протонов состоит из двух частей: холодное ядро и горячие ассиметриченые фланги.
Слайд 1Свидетельства существования «скрытого» крупномасштабного электрического поля Ех в тонких токовых слоях.
Л.М.
Зелёный,
А.В. Артемьев, А.А. Петрукович,
А.В. Артемьев, А.А. Петрукович,
Слайд 2Тонкий токовый слой
Пересечение ТТС: показано, что сумма токов ионов и электронов
относительно хорошо соотносятся с током rotB
Функция распределения протонов состоит из двух частей: холодное ядро и горячие ассиметриченые фланги.
Профиль плотности тока соответствует профилю из модели ТТС
Слайд 3Соотношение между ионными и электронными токами
Runov et al. 2006
Artemyev et al.
2009
Israelevich et al. 2008
Основной ток в ТТС переносят электроны!
Плохая корреляция тока rotB с током ионов!
jp
je
jp+je
Слайд 4Статистика из 60 пересечений ТТС
4π/c(je+ji)~rotB
je>>ji
Asano et al. 2005, Runov et al.
2006, Israelevich et al. 2008, Artemyev et al. 2009
Данный результат противоречит основным теоретическим моделям:
Ti>>Te
ρi>>ρe
ji>>je
?
Слайд 5Составляющие электронного тока
Диамагнитный дрейф:
Дрейф кривизны + ток намагничивания + ток
за счёт неоднородности магнитного поля:
ExB дрейф:
Плотность тока в горизонтальных ТС: 4πjy/c=∂Bl/∂z
Средние значения потоковой скорости электроннов
Слайд 6Оценка роли диамагнитного дрейфа и дрейфа кривизны
Диамагнитный дрейф вместе с дрейфом
кривизны могут обеспечить только половину наблюдаемой потоковой скорости электронов
VDM, VC, Более чем в 75% ТС анизотропия электронов порядка 25%!
Слайд 7Дрейф ExB и геометрия токового слоя
После вычитания дрейфа кривизны и диамагнитного
дрейфа из потоковой скорости электронов остается величина порядка -40 км/с, которую можно объяснить только дрейфом ExB!
Ez и Bx обращаются в ноль в центре ТС: дрейфа EzBx~0
Для описания остаточного дрейфа электронов необходимо Ex > 0
Величина Ex порядка 0.15 мВ/м
VExB=Vye-VDM-VC
Слайд 8Лабораторный эксперимент
Laboratory evidence of Earthward electric field in the
magnetotail current sheet.
S.
Minami, A.I. Podgorny and I.M. Podgorny
GRL, 1993
GRL, 1993
Ex направлено
к Земле
Слайд 9Влияние Ex на функцию распределения протонов
У большинства распределений присутствует сдвиг ядра
(ε< 1kev) в область отрицательных скоростей
Ex=0
Ex>0
Сдвиг ядра распределения указывает на наличие Ex=0.1mV/m
-cEx/Bz
Слайд 11MHD isotropic CS model: ExB drift
Absence of parallel electric field
Field
line is also level line of Ay
Dependence φ(Ay) can be assumed by such way that vD will have needed signature (see Birn and Schindler 2002, Yoon and Lui 2004).
Function φ(Ay) in such models should be set but not obtained from considering some physical mechanism!
Слайд 12Анизотропный тонкий токовый слой: 1D
x
z
EII
E⊥
α
dφ/ds =F(s)
Δs≈Δr⊥/tan(α)
Δr⊥
φ1
φ2
φ2=φ1+F(s)Δs
E⊥=-(φ2-φ1)/Δr⊥
E⊥=-F(s)Δs /Δr⊥
E⊥=-F(s)/tan(α)
Ez=EIIsin(α)+E⊥cos(α)
Ex=-EIIcos(α)+E⊥sin(α)
EII=-F(s)
Ez=-F(s)/sin(α)
Ex=0
and
EZ
Слайд 14Перепад потенциала через слой
Степень анизотропии электронов
Zelenyi et al. 2004
Перепад потенциала через
слой Δϕ~0.5Te/e
При Te=1keV и Lx=10RE
Слайд 15Двойная структура распределения протонов и поле Ex
Если асимметрия флангов связана с
движением ионов по спайсеровским орбитам
При np/nwing~5 и Ti/Te~3-6 наблюдаемый ток ионов ji оказывается намного меньше тока j0i
Слайд 16Asano, Mukai et al. 2003
Profiles of the curlometer current m-component (black)
and the corresponding proton current jp~NpVpy at Cluster 1 (red) and 4
(blue) versus Bx/BL.
(blue) versus Bx/BL.
Runov et al. 2006
Слайд 17Выводы:
Величины потоковой скорости электронов и сдвиги ядер функций распределения ионов по
данным Cluster указывают на присутствие в хвосте земной магнитосферы поля Ex~0.15 мV/м
Теория ТТС, учитывающая слабую неоднородность по Х, позволяет получить Ex~0.1 мВ/м
Существование «скрытого» поля Ex позволяет объяснить кажущееся доминирование электронных токов в спутниковых наблюдениях
Теория ТТС, учитывающая слабую неоднородность по Х, позволяет получить Ex~0.1 мВ/м
Существование «скрытого» поля Ex позволяет объяснить кажущееся доминирование электронных токов в спутниковых наблюдениях
