261 / 320
259
в)
Рисунок 8.6 – Возрастание магнитного поля в момент прохождения возмущения
через магнитосферу – «внезапный импульс»
Взаимодействие солнечного потока с магнитосферой в условиях
сноса среды.
Рассмотрим теперь случай сноса плазмы солнечного ветра
со скоростью, превышающей скорости волн среды. В этой ситуации
область сильного магнитного поля в модели должна удерживаться
внешней силой в точке
X=Xo
,
Y=Yo
– в противном случае она придет
в движение и будет увлечена потоком. Для обеспечения этого нужно
заменить в правой части МГД-уравнений
B
на
B+Bo
, где
Bo
– магнитное
поле Земли, которое направлено вдоль оси
Z
, не зависит от времени и
определяется несложной модельной формулой, отвечающей дипольному
распределению в плоскости
XY
:
0
2
2
0
0
(
) (
)
A
B
X X Y Y r
Здесь
А
– постоянная, а малый параметр "
r
" добавлен для того, чтобы
обеспечить конечное значение поля в точке
X=Xo
,
Y=Yo
.
Заключительный численный эксперимент по взаимодействию
модельной магнитосферы с неоднородностью плотности и скорости
поставлен уже с учетом обтекания магнитосферы плазмой солнечного
ветра. На группе рисунков 8.7 представлены стационарные профили 4-х
основных МГД-переменных, возникшие в результате обтекания плазмой
области внешнего магнитного поля. Отношение скорости сноса к скорости
звуковой волны (число Маха) здесь равно 5. На рисунке 8.7а видно, что
поток плазмы «выдувает» магнитное поле в хвост магнитосферы.
Возникающая вследствие этого процесса стационарная структура
магнитного поля качественно отражает свойства реальной земной
магнитосферы. На рисунке 8.7б показано выдавливание плазмы из области
сильного магнитного поля как в центральной области магнитосферы, так и
в ее хвосте. Кроме этого, отчетливо просматривается ударная волна