مقایسۀ لایۀ گذار آلفونی حاصل از کد ذره‌ای سه‌بعدی با داده‌های تجربی ماهوارۀ کلاستر در حالت میدان مغناطیسی بین سیاره‌ای جنوبی

Abstract

اخیرا با مطالعۀ آماری مشاهدات ماهوارۀ کلاستر (CLUSTER satellite system) یک لایۀ گذار در داخل غلاف مغناطیسی گزارش شده است. این لایه باMA=1 (Alfven Mach) به جریان کلی ذرات (Bulk flow) اجازه می‌دهد که از فراآلفونی به فروآلفونی از طرف خارج کاسپ (Cusp) بیرونی به سمت داخل کاسپ تبدیل شود و در حالت باد خورشیدی با جهت میدان مغناطیسی بین سیاره‌ای (Interplanetary Magnetic Field (IMF) شمالی مشاهده شود، اما نتایج شبیه‌سازی وجود آن را در شرایط باد خورشیدی با جهت میدان مغناطیسی بین سیاره‌ای جنوبی در طول تمام مرز مغناطوسپهر نیز نشان می‌دهد. نقش این لایه به‌منظور درک تغییرات جریان کلی ذرات در نزدیکی مرز کاسپ بیرونی مهم است. به منظور تحلیل این لایه، از یک شبیه‌سازی سه‌بعدی ذره‌ای با اندازۀ بزرگ‌مقیاس برای برهم‌کنش باد خورشیدی با مغناطوسپهر زمین استفاده شده است. ما IMF را از جهت شمال به سمت جنوب چرخانده‌ایم تا دینامیک لایۀ گذار آلفونی (ATL) را با توجه به چرخش IMF بررسی کنیم. اگرچه در مطالعات آماری کلاستر (CLUSTER) تنها منطقۀ محدودی از مغناطوسپهر برای این لایۀ آلفونی مطالعه شده است، ما این لایه را برای کل مغناطوسپهر بررسی کرده و دینامیک آن را با توجه به چرخش IMF از شمال به سمت جنوب بررسی کرده‌ایم و در نهایت نتایج به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی را با مشاهدات تجربی مقایسه کرده‌ایم. نتایج حاصل از شبیه‌سازی برای جریان‌های موازی ذرات و انتقال به ارتفاعات کمتر لایۀ گذار آلفونی با مشاهدات حاصل از ماهوارۀ کلاستر برای حالت IMF جنوبی سازگار است.