Максим Челпанов, Данила Костарев и Александр Власов из Института солнечно-земной физики СО РАН представили результаты своих исследований на 15 международной конференции по суббурям (15th International Conference on Substorms, ICS-15). Конференция, организованная Обществом космических исследований Китая, прошла в октябре 2023 года в городе Дэцин (провинция Чжецзянь).
Суббури – это процесс стремительного высвобождения энергии, которая накапливается при взаимодействии магнитосферы Земли с солнечным ветром. При этом меняется конфигурация магнитного поля, и в магнитосферу попадает большое количество ускоренных заряженных частиц, в результате чего создаются токовые системы, опасные для техносферы. Общая теоретическая модель суббурь пока не создана, и во многих странах ученые работают над этой проблемой.
Серия конференций ICS посвящена авроральным и магнитосферным суббурям, она объединяет ученых из магнитосферных, ионосферных и планетарных сообществ для обзора открытий в свете недавних космических миссий и численного моделирования, а также для обсуждения текущего состояния и будущего направления исследований суббурь. На 15 конференции ученые из Китая, России, Японии, Индии, Австрии, Великобритании, США и Канады обсуждали связанные с суббурями процессы в хвосте магнитосферы, взаимодействие магнитосферы и ионосферы, роль волн и неустойчивостей в суббурях, последствия суббурь, взаимоотношения магнитных бурь и суббурь, суббуреподобные процессы в других планетных системах.
Кандидат физико-математических наук Максим Челпанов представил на конференции исследование взаимодействия ультранизкочастотных волн с энергичными электронами:
- Мы смотрели, как энергия передается от электронов волнам и наоборот, изучали возможные механизмы генерации волн. Для этого мы использовали данные четырех спутников MMS, которые исследуют магнитное пересоединение, турбулентность магнитосферы и ускорение электронов в магнитном поле.
Работа кандидата физико-математических наук Данилы Костарева была посвящена разработке механизма ускорения заряженных частиц альфвеновскими волнами:
- С наблюдательной точки зрения картина ученым уже ясна, но единой и понятной теории, которая объясняла бы все факты, пока нет. Отдельных механизмов уже разработано немало, но все они созданы в рамках гибридного подхода: отдельно вычисляются параметры волны и тока, а потом используется кинетический подход для объяснения полученных данных. Наш механизм разработан в рамках единого кинетического подхода, а не гибридных.
Аспирант Александр Власов рассказал на конференции об одной из теорий, объясняющих происхождение стабильных красных авроральных дуг (SAR-дуг) – разновидности полярных сияний, когда свет излучают молекулы кислорода в верхних слоях атмосферы Земли.
- Мы предложили свою версию возникновения SAR-дуги – за счет кинетических альфвеновских волн – низкочастотных колебаний электронов и магнитного поля в плазме. До сих пор нет единой теории, объясняющей процессы, происходящие в магнитосфере, и наша работа посвящена одному из «кирпичиков» в этом большом здании.