ارتباط بین تغییرات دُمِ مغناطیس سپهر (مگنتوتیل) و فعالیت‌های شفقی در زمان زیرتوفان‌ها

Abstract

برهم‌کنش باد خورشیدی با مغناطیس‌سپهر زمین، سبب انتقال شار مغناطیسی به داخل دُمِ مغناطیسی می‌شود و در نتیجه برای حفظ پیوستگی ساختار دُم، یک همرفتی شار بازگشتی به داخل منطق? شبه ‌دوقطبی قسمت شب و از آنجا به قسمت روز به‌وجود می‌آید. چون با این شار مغناطیسی، پلاسمای پرانرژی همراه است بنابراین جریان‌هایی الکتریکی وجود خواهد داشت که موجب تغییرات شدت مغناطیسی در نزدیکی سطح زمین (زیرتوفان مغناطیسی) می‌شود و به ‌ویژه در برهم‌کنش با یون‌سپهر زمین موجب فعالیت‌های شفقی می‌شود. ما در این مقاله نه ‌فقط ارتباط بین تغییرات دُمِ مغناطیسی و فعالیت‌های شفقی را در طی 3 زیرتوفان با استفاده از داده‌های GEOTAIL ، (UVI)Polar UltraViolet Imager و4- Cluster spacecraft مقایسه کرده‌ایم. در زیرتوفان رخداده در دسامبر 1996، نقصان و شدت‌های شفقی همبستگی زیادی با شارش‌های سریع پلاسما، با تغییرات میدان مغناطیسی شمالی- جنوبی و با فشار کل در دُمِ مغناطیسی داشته‌اند. Geotail در موقعیت حدود 21- واقع و چندین شارش سریع به سمت دُم در نزدیکی فاز گسترش زیرتوفان، با میدان مغناطیسی جنوب‌سو و همراه با افزایش فشار کل مربوط به plasmoids مشاهده شده است. این شارش‌ها، هم‌زمان یا حدود یک دقیقه بعد از نقصان‌ها یا شبه‌نقصان‌های شفقی مشاهده شده‌اند. در پایان فاز گسترش یا در فاز بازگشت بعضی شارش‌های سریع به سمت زمین با میدان مغناطیسی شمال‌سو مشاهده شده‌اند. بررسی‌های بیشتر نشان می‌دهد که کاهش فشار کل در دُمِ مغناطیسی به‌طور قابل ملاحظه‌ای در طی نقصان‌های شفقی یا در طی گسترش‌های به سمت قطبِ برآمدگی شفقی، کاهش می‌یابد. مدت گسترش و انداز? برآمدگی شفقی به‌ترتیب با مدت و آهنگ کاهش فشار کل در دُمِ مغناطیسی وابسته هستند. این نتایج تاکیدی بر این مطلب است که زیرتوفان‌ها پاسخ مغناطیس‌سپهر به مسئل? فشار هستند. در زیرتوفان سپتامبر 2002 نیز بررسی داده‌های مجموعه فضاپیماهای Cluster همبستگی تغییر جهت شارش پلاسمای سریع با تغییرات فشار کل از طریق تغییرات میدان مغناطیسی را نشان می‌دهد.