Иркутск, Россия
Приведенные в данном обзоре результаты отражают основы современного понимания природы структур медленного солнечного ветра (СВ) на всем протяжении от Солнца до орбиты Земли. Известно, что источником медленного квазистационарного СВ на Солнце являются пояс и цепочки корональных стримеров. Пояс стримеров охватывает все Солнце в виде волнообразной поверхности (юбки) и представляет собой последовательность пар лучей повышенной яркости (концентрации плазмы) или два близко расположенных ряда лучей. Нейтральная линия радиальной компоненты глобального магнитного поля Солнца проходит между лучами каждой из пар вдоль пояса. Продолжением пояса стримеров в гелиосфере является гелиосферный плазменный слой (ГПС). Более детальный анализ данных космических аппаратов Wind и IMP-8 показал, что участки ГПС на орбите Земли регистрируются как последовательность диамагнитных трубок с плазмой повышенной концентрации и пониженным значением межпланетного магнитного поля (ММП). Они являются продолжением лучей повышенной яркости пояса стримеров вблизи Солнца. Их угловой размер примерно сохраняется на всем пути от Солнца до орбиты Земли. Каждая диамагнитная трубка ГПС обладает тонкой внутренней структурой на нескольких масштабах, или фрактальностью. Другими словами, диамагнитная трубка представляет собой набор вложенных друг в друга диамагнитных трубок, угловой размер которых может изменяться почти на два порядка. Этим последовательностям диамагнитных трубок, составляющих основу медленного СВ на орбите Земли, было дано более общее название — диамагнитные структуры (ДС). В заключительной части данной статьи дан сравнительный анализ нескольких событий, основанный на результатах этого обзора. Он позволил понять морфологию и природу происхождения нового термина «диамагнитные плазмоиды» СВ (локальные усиления плотности плазмы), который появился в ряде статей, опубликованных в 2012–2018 гг. Проведенный анализ впервые показал, что диамагнитные плазмоиды СВ являются мелкомасштабной составляющей фрактальных ДС медленного СВ, рассмотренных в данном обзоре.
солнечный ветер, диамагнитные структуры, диамагнитные плазмоиды, цепочки стримеров
1. Еселевич М.В., Еселевич В.Г. Некоторые особенности пояса корональных стримеров в солнечной короне и на орбите Земли // Астрономический журнал. 2006а. T. 83, № 9. C. 837–852.
2. Еселевич М.В., Еселевич В.Г. Проявление лучевой структуры пояса корональных стримеров в виде резких пиков концентрации плазмы солнечного ветра на орбите Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 2006б. Т. 46, № 6. С. 811–824.
3. Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. М.: Атомиздат, 1970. Т. 1. 294 с.
4. Пархомов В.А., Бородкова Н.Л., Еселевич В.Г. и др. Особенности воздействия диамагнитной структуры солнечного ветра на магнитосферу Земли // Солнечно-земная физика. 2017. Т. 3, № 4. C. 47–62. DOI: 10.12737/szf-34201705.
5. Франк-Каменецкий Д.А. Лекции по физике плазмы. М.: Атомиздат, 1968. 288 с.
6. Borrini G., Wilcox J.M., Gosling J.T., et al. Solar wind helium and hydrogen structure near the heliospheric current sheet; a signal of coronal streamer at 1 AU // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 4565.
7. Eselevich V.G., Fainshtein V.G. The heliospheric current sheet (HCS) and high-speed solar wind: interaction effects // Planetary Space Sci. 1991. V. 39. P. 737–744.
8. Eselevich V.G., Fainshtein V.G. On the existence of the heliospheric current sheet without a neutral line // Planetary Space Sсi. 1992. V. 40. P. 105.
9. Eselevich M.V., Eselevich V.G. The double structure of the coronal streamer belt // Solar Phys. 2006. V. 235, iss. 1-2. P. 331–344.
10. Eselevich V.G., Fainshtein V.G., Rudenko G.V. Study of the structure of streamer belts and chains in the solar corona // Solar Phys. 1999. V. 188. P. 277.
11. Eselevich V.G., Fainshtein V.G., Eselevich M.V. The existence of long-lived rays of the coronal streamer belt. Radial density and velocity distributions of the solar wind flowing in them // Solar Phys. 2001. V. 200. P. 259.
12. Eselevich M., Eselevich V., Fujiki K. Streamer belt and chains as the main sources of quasi-stationary slow solar wind // Solar Phys. 2007. V. 240. P. 135–151. DOI: 10.1007/s11207-006-0197-z.
13. Howard R.A., Koomen M.J., Michels D.J., et al. Report UAG-48. Synoptic Observation of the Solar Corona During Carrington Rotations 1580–1596 (11 October 1971 – 15 January 1973), World Data Center A for STP, NOAA, Boulder, Colorado, 1975.
14. Illing R.M., Hundhausen A.J. Disruption of a coronal streamer by an eruptive prominence and a coronal mass ejection // J. Geophys. Res. 1986. V. 91. P. 10951.
15. Ivanov K., Bothmer V., Cargill P.J., et al. Subsector structure of the interplanetary space // Proc. The Second Solar Cycle and Space Whether Euroconference. Vicvo Equense (Italy). 2002. P. 317.
16. Karlsson T., Brenning N., Nilsson H., Trotignon J.-G., Vallières X., Facsko G.. Localized density enhancements in the magnetosheath: Three-dimensional morphology and possible importance for impulsive penetration. J. Geophys. Res. 2012, vol. 117, iss. A3, pp., CiteID A03227. DOI: 10.1029/ 2011JA017059.
17. Karlsson T., Kullen, A., Liljeblad E., Brenning N., Nilsson H., Gunell H., Hamrin M. On the origin of magnetosheath plasmoids and their relation to magnetosheath jets. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015, vol. 120, iss. 9, pp. 7390–7403. DOI: 10.1002/2015JA021487.
18. Korzhov N.P. Large-scale three-dimensional structure of the interplanetary magnetic field // Solar Phys. 1977. V. 55. P. 505.
19. Milovanov A.V., Zelenyi L.M. Fractal clusters in the solar wind // Adv. Space Res. 1994. V. 14. P. 123–133.
20. Milovanov A.V., Zelenyi L.M. Fraction excitations as a driving mechanism for the self-organized dynamical structuring in the solar wind // Astrophys. Space Sci. 1999. V. 264. P. 317–345.
21. Parkhomov V.А., Borodkova N.L., Eselevich V.G., et al. Solar wind diamagnetic structures as a source of substorm- like disturbances // J. Atmosph. Solar-Terr. Phys. 2018. V. 181. P. 55–67. DOI: 10.1016/j.jastp.2018.10.010.
22. Schwenn R., March E. Physics of the Inner Heliosphere. II. Particle, waves and turbulence // Springer-Varlag, 1991. 185 p.
23. Stansby D., Horbury T.S. Number density structures in the inner heliosphere // Astron. Astrophys. 2018. V. 613, N A62. P. 7. DOI: 10.1051/0004-6361/201732567.
24. Svalgaard L.J., Wilcox W., Duvall T.L. A model combining the solar magnetic field // Solar Phys. 1974. V. 37. P. 157.
25. Wang Y.M., Sheeley N.R., Rich N.B. Coronal pseudostreamers // Astrophys. J. 2007. V. 685. P. 1340.
26. Winterhalter D., Smith E.J., Burton M.E., Murphy N. The heliospheric plasma sheet // J. Geophys. Res. 1994. V. 99. P. 6667.
27. Woo R., Armstrong J.W., Bird M.K., Patzold M. Fine-scale filamentary structure in coronal streamers // Astrophys. J. 1995. V. 449. P. L91–L94.
28. URL: http://wso.stan-ford.edu (дата обращения 25 мая 2019).
