Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера

Предлагается новый связующий механизм Ио-Юпитер, в более полной степени учитывающий данные наблюдений КА магнитного поля на поверхности Юпитера и движения подошв трубки Ио (ПТИ). Настоящая статья представляет собой первый этап работы и объясняет долготную активность Юпитера. По данным КА “Pioneer-10...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2001
Hauptverfasser:	Боев, А.Г., Удальцова, Н.М., Янцевич, А.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Радіоастрономічний інститут НАН України 2001
Schriftenreihe:	Радиофизика и радиоастрономия
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122259
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера / А.Г. Боев, Н.М. Удальцова, А.А. Янцевич // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 3. — С. 252-260. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-122259
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1222592017-07-02T03:03:54Z Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера Боев, А.Г. Удальцова, Н.М. Янцевич, А.А. Предлагается новый связующий механизм Ио-Юпитер, в более полной степени учитывающий данные наблюдений КА магнитного поля на поверхности Юпитера и движения подошв трубки Ио (ПТИ). Настоящая статья представляет собой первый этап работы и объясняет долготную активность Юпитера. По данным КА “Pioneer-10,11”, “Voyager-1,2”, “Ulysses” построены долготные карты скоростей движения северной и южной ПТИ, долготные распределения электрических полей, индуцированных движением ПТИ в ионосфере Юпитера. Показано, что ДКМ активность Юпитера на определенных долготах может быть связана с эффектом “убегания” электронов и образованием на этих долготах электронных пучков, движущихся в сторону Ио и способных генерировать ДКМ излучение. Пропонується новий зв’язуючий механізм Іо–Юпітер, що повніше враховує дані досліджень КА магнітного поля на поверхні Юпітера та руху підошв трубки Іо (ПТІ). Ця стаття є першим етапом роботи та пояснює довготну активність Юпітера. За даними КА “Pіoneer-10,11”, “Voyager-1,2”, “Ulysses” побудовані довготні карти швидкостей руху північної та південної ПТІ, довготні розподіли електричних полів, індукованих рухом ПТІ у іоносфері Юпітера. Показано, що ДКМ активність Юпітера на визначених довготах може бути пов’язана з ефектом “втікання” електронів та утворенням на цих довготах електронних пучків, що рухаються у напрямку Іо та здатні генерувати ДКМ випромінювання. A new connecting mechanism Io-Jupiter is suggested which, in a greater extent account the observational data of the magnetic field at the Jovian surface and of the motion of the feet of Io flux tube obtained by spacecrafts. The present paper is the first stage of the research and explains the longitudinal Jovian activity. According to the data of the "Pioneer-10,11", "Voyager-1,2", and "Ulysses", we have constructed the longitudinal maps of motion of northern and southern feet of the Io tube and the longitudinal distributions of the electric fields induced by the Io tube motion in the Jovian ionosphere. It is shown that Jovian decameter activity at of certain longitudes may be associated with the effect of electron run-away and the formation of electron beams at these longitudes, which move toward Io and are able to generate decameter radiation. 2001 Article Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера / А.Г. Боев, Н.М. Удальцова, А.А. Янцевич // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 3. — С. 252-260. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 1027-9636 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122259 523.45-77 ru Радиофизика и радиоастрономия Радіоастрономічний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Предлагается новый связующий механизм Ио-Юпитер, в более полной степени учитывающий данные наблюдений КА магнитного поля на поверхности Юпитера и движения подошв трубки Ио (ПТИ). Настоящая статья представляет собой первый этап работы и объясняет долготную активность Юпитера. По данным КА “Pioneer-10,11”, “Voyager-1,2”, “Ulysses” построены долготные карты скоростей движения северной и южной ПТИ, долготные распределения электрических полей, индуцированных движением ПТИ в ионосфере Юпитера. Показано, что ДКМ активность Юпитера на определенных долготах может быть связана с эффектом “убегания” электронов и образованием на этих долготах электронных пучков, движущихся в сторону Ио и способных генерировать ДКМ излучение.
format	Article
author	Боев, А.Г. Удальцова, Н.М. Янцевич, А.А.
spellingShingle	Боев, А.Г. Удальцова, Н.М. Янцевич, А.А. Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера Радиофизика и радиоастрономия
author_facet	Боев, А.Г. Удальцова, Н.М. Янцевич, А.А.
author_sort	Боев, А.Г.
title	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера
title_short	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера
title_full	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера
title_fullStr	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера
title_full_unstemmed	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера
title_sort	новый связующий механизм ио-юпитер. 1. долготная активность юпитера
publisher	Радіоастрономічний інститут НАН України
publishDate	2001
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122259
citation_txt	Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера / А.Г. Боев, Н.М. Удальцова, А.А. Янцевич // Радиофизика и радиоастрономия. — 2001. — Т. 6, № 3. — С. 252-260. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Радиофизика и радиоастрономия
work_keys_str_mv	AT boevag novyjsvâzuûŝijmehanizmioûpiter1dolgotnaâaktivnostʹûpitera AT udalʹcovanm novyjsvâzuûŝijmehanizmioûpiter1dolgotnaâaktivnostʹûpitera AT âncevičaa novyjsvâzuûŝijmehanizmioûpiter1dolgotnaâaktivnostʹûpitera
first_indexed	2025-07-08T21:24:18Z
last_indexed	2025-07-08T21:24:18Z
_version_	1837115491201581056
fulltext	Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3, ñòð. 252-260 © À. Ã. Áîåâ, Í. Ì. Óäàëüöîâà, À. À. ßíöåâè÷, 2001 ÓÄÊ 523.45-77 Íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì Èî-Þïèòåð. 1. Äîëãîòíàÿ àêòèâíîñòü Þïèòåðà À. Ã. Áîåâ, Í. Ì. Óäàëüöîâà, À. À. ßíöåâè÷1 Ðàäèîàñòðîíîìè÷åñêèé èíñòèòóò ÍÀÍ Óêðàèíû, 61002, ã. Õàðüêîâ, óë. Êðàñíîçíàìåííàÿ, 4 1Õàðüêîâñêèé ãóìàíèòàðíûé èíñòèòóò Íàðîäíîé óêðàèíñêîé àêàäåìèè, 61000, ã. Õàðüêîâ, óë. Ëåðìîíòîâñêàÿ, 27 Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 1 àâãóñòà 2001 ã. Ïðåäëàãàåòñÿ íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì Èî-Þïèòåð, â áîëåå ïîëíîé ñòåïåíè ó÷èòûâàþ- ùèé äàííûå íàáëþäåíèé ÊÀ ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà è äâèæåíèÿ ïîäîøâ òðóáêè Èî (ÏÒÈ). Íàñòîÿùàÿ ñòàòüÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïåðâûé ýòàï ðàáîòû è îáúÿñíÿåò äîëãîò- íóþ àêòèâíîñòü Þïèòåðà. Ïî äàííûì ÊÀ �Pioneer-10,11�, �Voyager-1,2�, �Ulysses� ïîñòðîåíû äîëãîòíûå êàðòû ñêîðîñòåé äâèæåíèÿ ñåâåðíîé è þæíîé ÏÒÈ, äîëãîòíûå ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåê- òðè÷åñêèõ ïîëåé, èíäóöèðîâàííûõ äâèæåíèåì ÏÒÈ â èîíîñôåðå Þïèòåðà. Ïîêàçàíî, ÷òî ÄÊÌ àêòèâíîñòü Þïèòåðà íà îïðåäåëåííûõ äîëãîòàõ ìîæåò áûòü ñâÿçàíà ñ ýôôåêòîì �óáåãàíèÿ� ýëåêòðîíîâ è îáðàçîâàíèåì íà ýòèõ äîëãîòàõ ýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ, äâèæóùèõñÿ â ñòîðîíó Èî è ñïîñîáíûõ ãåíåðèðîâàòü ÄÊÌ èçëó÷åíèå. Ïðîïîíóºòüñÿ íîâèé çâ�ÿçóþ÷èé ìåõàí³çì ²î � Þï³òåð, ùî ïîâí³øå âðàõîâóº äàí³ äîñë³ä- æåíü ÊÀ ìàãí³òíîãî ïîëÿ íà ïîâåðõí³ Þï³òåðà òà ðóõó ï³äîøâ òðóáêè ²î (ÏÒ²). Öÿ ñòàòòÿ º ïåðøèì åòàïîì ðîáîòè òà ïîÿñíþº äîâãîòíó àêòèâí³ñòü Þï³òåðà. Çà äàíèìè ÊÀ �P³oneer-10,11�, �Voyager-1,2�, �Ulysses� ïîáóäîâàí³ äîâãîòí³ êàðòè øâèäêîñòåé ðóõó ï³âí³÷íî¿ òà ï³âäåííî¿ ÏÒ², äîâãîòí³ ðîçïîä³ëè åëåêòðè÷íèõ ïîë³â, ³íäóêîâàíèõ ðóõîì ÏÒ² ó ³îíîñôåð³ Þï³òåðà. Ïîêàçàíî, ùî ÄÊÌ àêòèâí³ñòü Þï³òåðà íà âèçíà÷åíèõ äîâãîòàõ ìîæå áóòè ïîâ�ÿçàíà ç åôåêòîì �âò³êàííÿ� åëåêòðîí³â òà óòâîðåííÿì íà öèõ äîâãîòàõ åëåêòðîííèõ ïó÷ê³â, ùî ðóõàþòüñÿ ó íàïðÿìêó ²î òà çäàòí³ ãåíåðóâàòè ÄÊÌ âèïðîì³íþâàííÿ. Îäíîé èç öåíòðàëüíûõ ïðîáëåì â òåîðèè ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ Þïèòåðà ÿâëÿåòñÿ ïðîáëåìà òàê íàçûâàåìîãî ñâÿçóþùåãî ìåõàíèçìà [1], êîòîðûé ìîã áû îáúÿñíèòü ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìóþ êîððåëÿöèþ ïîÿâëåíèÿ ýòîãî èçëó÷åíèÿ ñ ïîëîæåíèåì ñïóòíèêà Þïèòåðà Èî. Íà ïëîñêîñòè III Io( , ),λ γ ãäå IIIλ � äîëãîòà òî÷êè íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà, Ioγ � ôàçà Èî, õàðàêòåðèçóþùàÿ åãî ïîëîæåíèå îòíîñèòåëü- íî Þïèòåðà, ýòîò ýôôåêò ïðîÿâëÿåòñÿ â âîç- íèêíîâåíèè ìîùíûõ (ñ ïîòîêîì èçëó÷åíèÿ 510S > ßí) ëîêàëèçîâàííûõ ïî äîëãîòå Þïè- òåðà èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ [1]. Ñâÿçóþùèé ìå- õàíèçì äîëæåí òàêæå îáúÿñíÿòü, êàêèì îáðà- çîì Èî âëèÿåò íà ðàáîòó èñòî÷íèêîâ ÄÊÌ èç- ëó÷åíèÿ íà Þïèòåðå, èõ ïîëîæåíèå (àêòèâ- íûå äîëãîòû) è ìîùíîñòü. Îáçîð ðàáîò, ïîñâÿùåííûõ ðàññìîòðåíèþ ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé ñâÿçóþùåãî ìåõàíèçìà, âûïîëíåííûõ äî 1976 ãîäà ñîäåðæèòñÿ â [2], áîëåå ïîçäíèõ � â [3]. Ñîãëàñíî [2] âñå ìîäåëè ñâÿçóþùåãî ìåõàíèç- ìà ìîæíî ïîäðàçäåëèòü íà òðè áîëüøèå ãðóïïû: âîëíîâûå, óñêîðèòåëüíûå è ìîäåëè âûìåòàíèÿ. Íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì Èî-Þïèòåð. 1. Äîëãîòíàÿ àêòèâíîñòü Þïèòåðà 253Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 Â âîëíîâûõ ìîäåëÿõ ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî äâèæåíèå ïðîâîäÿùåãî Èî â ìàãíèòîñôåðå Þïèòåðà ãåíåðèðóåò ñâèñòû èëè ÌÃÄ âîëíû, êîòîðûå çàòåì ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ âäîëü ìàã- íèòíûõ ñèëîâûõ ëèíèé ê èîíîñôåðå Þïèòå- ðà. Çäåñü îíè âçàèìîäåéñòâóþò ñ íåâîçìóùåí- íûìè ïîòîêàìè çàõâà÷åííûõ ÷àñòèö, ñòèìó- ëèðóÿ ÄÊÌ èçëó÷åíèå. Îòïðàâíîé òî÷êîé óñêîðèòåëüíûõ ìîäå- ëåé ÿâëÿåòñÿ òîêîâàÿ ñèñòåìà Èî-Þïèòåð, ñîçäàâàåìàÿ äâèæåíèåì Èî â ìàãíèòîñôåðå. Â âåðõíèõ ñëîÿõ èîíîñôåðû Þïèòåðà, ãäå òîê ìåíÿåò íàïðàâëåíèå è òå÷åò ïîïåðåê òðóáêè Èî, îáðàçóåòñÿ äâîéíîé òîêîâûé ñëîé. Â íåì ïðîèñõîäèò óñêîðåíèå ýëåêòðî- íîâ, ëåòÿùèõ â ñòîðîíó Èî, êîòîðûå è ãåíå- ðèðóþò ÄÊÌ èçëó÷åíèå. Â ìîäåëÿõ âûìåòàíèÿ [4] ýíåðãè÷íûå ÷àñ- òèöû ñî ñêîðîñòÿìè 91.8 10≥ ⋅ ñì/ñ, çàõâà÷åí- íûå ìàãíèòíûì ïîëåì Þïèòåðà, óñòðàíÿþò- ñÿ ñ òåõ ìàãíèòíûõ ñèëîâûõ ëèíèé, êîòîðûå â äàííûé ìîìåíò ïåðåñåêàåò Èî. Âîçíèêàþùàÿ ïðè ýòîì íåîäíîðîäíîñòü â ïðîñòðàíñòâåííîì ðàñïðåäåëåíèè ÷àñòèö â ñëåäå Èî èíäóöèðóåò â òðóáêå Èî àçèìóòàëüíûå ïîâåðõíîñòíûå äðåéôîâûå òîêè. Ýòè òîêè ïðèâîäÿò ê ãåíåðà- öèè ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ. Íå âäàâàÿñü â äåòàëè ýòèõ ìåõàíèçìîâ, îòìåòèì ëèøü, ÷òî íè îäèí èç íèõ íå îáúÿñ- íÿåò íàáëþäàåìîé ñèëüíîé àñèììåòðèè èç- ëó÷åíèÿ íà äèàìåòðàëüíî ïðîòèâîïîëîæíûõ àêòèâíûõ äîëãîòàõ. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî â êà÷åñòâå èñõîäíîãî ìîäóëèðóþùåãî ôàêòî- ðà îíè èñïîëüçóþò ñëàáûé äîëãîòíûé ýô- ôåêò � èçìåíåíèå âûñîòû äâèæóùåãîñÿ Èî íàä ïëîñêîñòüþ ýêâàòîðà Þïèòåðà. Êðîìå òîãî, êàê áûëî ïîêàçàíî ïîñëå ïîëåòîâ ÊÀ �Pioneer-10,11�, �Voyager-1,2�, ýòè ìåõàíèç- ìû íå ìîãóò óäîâëåòâîðèòåëüíî îáúÿñíèòü íà- áëþäàåìûå ñâîéñòâà ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ. ×òî êà- ñàåòñÿ âîëíîâûõ ìîäåëåé, òî äëÿ íèõ äàæå íå ïîñòðîåí ìåõàíèçì íåóñòîé÷èâîñòè, îáåñïå- ÷èâàþùèé ãåíåðàöèþ ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ. Ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì, ïðåäëîæåííûé â ðàáîòå [5], îñíîâàí íà èñïîëüçîâàíèè äðóãî- ãî, áîëåå ñèëüíîãî, äîëãîòíîãî ýôôåêòà (îá- íàðóæåííîãî ÊÀ �Pioneer-11�), êîòîðûé îïðå- äåëÿåòñÿ ïîâåäåíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ïî- âåðõíîñòè Þïèòåðà â îáëàñòè äâèæåíèÿ ïî- äîøâ òðóáêè Èî (ÏÒÈ). Â îñíîâó ýòîãî ìåõà- íèçìà ïîëîæåíû äâà ýôôåêòà: 1) ýôôåêò ïîâûøåííîé èîíèçàöèè çàõâà- ÷åííûìè ìàãíèòîñôåðîé çàðÿæåííûìè ÷àñòè- öàìè îáëàñòåé èîíîñôåðû ñ îòíîñèòåëüíî ìà- ëûìè ìàãíèòíûìè ïîëÿìè; 2) ýôôåêò áåòàòðîííîãî óñêîðåíèÿ ÷àñòèö, äâèæóùèõñÿ âìåñòå ñ òðóáêîé Èî íà òåõ ó÷à- ñòêàõ òðàåêòîðèè ÏÒÈ, ãäå ìàãíèòíîå ïîëå óìåíüøàåòñÿ ñ äîëãîòîé. Ïåðâûé ýôôåêò ñâÿçàí ñ òåì, ÷òî óãîë êî- íóñà ïîòåðü óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óìåíüøåíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ è áîëüøåå ÷èñëî ìàãíèòî- ñôåðíûõ ÷àñòèö äîñòèãàåò ïëîòíûõ ñëîåâ èîíîñôåðû. Ïî îöåíêàì àâòîðîâ ðàáîòû [5], ó÷åò ýòèõ äâóõ ýôôåêòîâ ìîæåò ïðèâåñòè íà îòäåëüíûõ ó÷àñòêàõ òðàåêòîðèè ÏÒÈ ê óâåëè÷åíèþ òîêà â òðóáêå Èî îò 510 äî 74 10⋅ À. Òàêèì îáðàçîì, îêàçàëèñü âûäåëåííûìè äâå îáëàñòè äîëãîò: 10 60< λ < ° â þæíîì è 200 260< λ < ° ñåâåð- íîì ïîëóøàðèÿõ. Àâòîðû ñîîòíåñëè ýòè îáëà- ñòè ñ çîíàìè äîëãîòíîé àêòèâíîñòè Þïèòåðà. Îäíàêî ýòîò ìåõàíèçì íå îáúÿñíÿåò íè äîë- ãîòíîé øèðèíû èñòî÷íèêà Èî-À, íè äîëãîò- íîãî ðàñïîëîæåíèÿ èñòî÷íèêà Èî-Â. Êðîìå òîãî, àâòîðû íå óêàçûâàþò íà ñâÿçü ñâîéñòâ âûäåëåííûõ äîëãîò ñ êàêèì-òî êîíêðåòíûì ìå- õàíèçìîì ãåíåðàöèè ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ. Íå ÿñíî òàêæå, ïî÷åìó àâòîðû èñêëþ÷àþò èç ðàññìîò- ðåíèÿ ó÷àñòêè íà äîëãîòíîé çàâèñèìîñòè ìàã- íèòíîãî ïîëÿ â þæíîì ïîëóøàðèè, ãäå èíòåí- ñèâíîñòü ïîëÿ óáûâàåò ïðè 10λ < ° è 270 .λ > ° Èãíîðèðîâàíèå äîëãîòíîé îáëàñòè ñ ìàêñè- ìàëüíûì çíà÷åíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ 14B = Ãñ â ñåâåðíîì ïîëóøàðèè íå ïîçâîëÿ- åò ïîëó÷èòü ìàêñèìàëüíóþ íàáëþäàåìóþ ÷à- ñòîòó ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ 39.9f = ÌÃö â ðàìêàõ èçâåñòíûõ ìåõàíèçìîâ ãåíåðàöèè. Â ðàáîòå [3] äëÿ îáúÿñíåíèÿ äîëãîòíîé çà- âèñèìîñòè ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ ïðåäëàãàëîñü ó÷åñòü âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè äâèæåíèÿ þæíîé ÏÒÈ íà ÝÄÑ, âîçíèêàþùóþ â Èî, â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî ýòà íåðàâíîìåðíîñòü âûçûâàåò òàêæå íåðàâíîìåðíîñòü âðàùåíèÿ Èî âîêðóã Þïèòåðà. Îäíàêî ïðè ýòîì àâòî- ðû îãðàíè÷èëèñü ëèøü îöåíêîé âîçìóùåíèÿ ÝÄÑ, êîòîðàÿ, ïî èõ ïîäñ÷åòàì, ñîñòàâèëà âå- ëè÷èíó ~ 10 %. Àíàëèçà âëèÿíèÿ ýòîãî ýô- À. Ã. Áîåâ, Í. Ì. Óäàëüöîâà, À. À. ßíöåâè÷ 254 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 ôåêòà àâòîðû íå ïðîâîäèëè. Ñëåäóåò îòìå- òèòü, ÷òî óïîìÿíóòîå âûøå ïðåäïîëîæåíèå î õàðàêòåðå âëèÿíèÿ äâèæåíèÿ ÏÒÈ íà äâèæå- íèå Èî íå ó÷èòûâàåò ìàññû Èî è ïðåäñòàâëÿ- åòñÿ ïî êðàéíåé ìåðå ñïîðíûì. Íèæå ïðåäëàãàåòñÿ íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì, â áîëåå ïîëíîé ñòåïåíè ó÷èòû- âàþùèé äàííûå íàáëþäåíèé ÊÀ ìàãíèòíî- ãî ïîëÿ íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà è äâèæå- íèÿ ÏÒÈ. Íàñòîÿùàÿ ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà âûÿñíåíèþ ìå- õàíèçìà äîëãîòíîé àêòèâíîñòè Þïèòåðà. Ïî äàííûì ÊÀ �Pioneer-10,11�, �Voyager-1,2�, �Ulysses� ïîñòðîåíû äîëãîòíûå êàðòû ñêî- ðîñòåé äâèæåíèÿ ñåâåðíîé è þæíîé ÏÒÈ, äîëãîòíûå ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé, èíäóöèðîâàííûõ äâèæåíèåì ÏÒÈ â èîíîñôåðå Þïèòåðà. Ïîêàçàíî, ÷òî ïîëî- æåíèå è ÄÊÌ àêòèâíîñòü Þïèòåðà íà îïðå- äåëåííûõ äîëãîòàõ îáúÿñíÿþòñÿ ýôôåêòîì �óáåãàíèÿ� ýëåêòðîíîâ [6, 7] è îáðàçîâàíè- åì íà ýòèõ äîëãîòàõ ýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ, äâèæóùèõñÿ â ñòîðîíó Èî è ñïîñîáíûõ ãå- íåðèðîâàòü ÄÊÌ èçëó÷åíèå. 1. Ñîãëàñíî îáùåïðèíÿòûì ïðåäñòàâëåíè- ÿì [2] êîððåëÿöèÿ ÄÊÌ àêòèâíîñòè Þïèòåðà ñ ïîëîæåíèåì åãî ñïóòíèêà Èî îñóùåñòâëÿåò- ñÿ áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ìàãíèòíîé òðóáêè, ñî- åäèíÿþùåé ïîëÿðíûå îáëàñòè Þïèòåðà ñ Èî. Îñíîâíûì ñâîéñòâîì ýòîé òðóáêè, îòëè÷à- þùèì åå îò äðóãèõ, ñîåäèíÿþùèõ Þïèòåð ñ èíûìè åãî ñïóòíèêàìè, ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ïî- ñòîÿííîãî ïðîäîëüíîãî òîêà I, âûçâàííîãî äâèæåíèåì îáëàäàþùåãî ïðîâîäèìîñòüþ Èî îòíîñèòåëüíî ìàãíèòîñôåðû Þïèòåðà. Ýòîò òîê, ñîçäàâàÿ äîïîëíèòåëüíûé íàãðåâ è èîíè- çàöèþ, ïðåâðàùàåò ìàãíèòíóþ òðóáêó â ïëàç- ìåííûé øíóð ñ ïàðàìåòðàìè (êîíöåíòðàöèÿ, òåìïåðàòóðà), îòëè÷íûìè îò ïàðàìåòðîâ îê- ðóæàþùåé èîíîñôåðû è ìàãíèòîñôåðû. Òðàåêòîðèè ÏÒÈ, èçâåñòíûå áëàãîäàðÿ èçìåðåíèÿì ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñ ïîìîùüþ ÊÀ "Pioneer-10,11" [8, 9], èçîáðàæåíû íà ðèñ. 1 è 2 (ñïëîøíûå êðèâûå) ñîîòâåòñòâåííî äëÿ ñåâåðíîãî è þæíîãî ïîëóøàðèé. Äàííûå ìàãíèòîìåòðîâ ÊÀ "Pioneer-10,11" îáðàáàòûâàëèñü â ñîîòâåòñòâèè ñ ðàçëè÷íûìè òåîðåòè÷åñêèìè ìîäåëÿìè, è â íàñòîÿùåå âðå- ìÿ ñóùåñòâóþò, âîîáùå ãîâîðÿ, òðè êàðòû ìàã- íèòíûõ ïîëåé íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà [9-11], êîòîðûå íåñêîëüêî îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà. Â íàøåé ðàáîòå èñïîëüçóþòñÿ âñå èìåþùèå- ñÿ êàðòû ìàãíèòíûõ ïîëåé. Ðèñ. 1. Òðàåêòîðèè ñåâåðíîé ÏÒÈ íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà â êîîðäèíàòàõ θ � λ (øèðîòà � äîëãîòà): ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ïî äàííûì ÊÀ "Pioneer-11"; ïóíêòèð � àïïðîêñèìàöèÿ ïî ôîðìóëå (4.1) Ðèñ. 2. Òðàåêòîðèè þæíîé ÏÒÈ íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà â êîîðäèíàòàõ θ � λ (øèðîòà � äîëãî- òà): ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ïî äàííûì ÊÀ "Pioneer-11"; ïóíêòèð � àïïðîêñèìàöèÿ ïî ôîðìóëå (4.2) Íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì Èî-Þïèòåð. 1. Äîëãîòíàÿ àêòèâíîñòü Þïèòåðà 255Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 2. Ïðè äâèæåíèè òðóáêè Èî îòíîñèòåëüíî ìàãíèòîñôåðû ïëàçìà, îáðàçóþùàÿ òðóáêó, ïåðåñåêàåò ìàãíèòíûå ñèëîâûå ëèíèè, ÷òî ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ â íåé ýëåêòðè÷åñ- êîãî ïîëÿ è òîêà. Äëÿ íàõîæäåíèÿ èõ ïåðåé- äåì âî âðàùàþùóþñÿ âìåñòå ñ Þïèòåðîì îðòîãîíàëüíóþ ñèñòåìó êîîðäèíàò, îäíà èç îñåé êîòîðîé ñîâïàäàåò ñ îñüþ âðàùåíèÿ (ñè- ñòåìà Ω). Äëÿ ðàñïðåäåëåíèé ýëåêòðè÷åñêî- ãî r E è ìàãíèòíîãî r B ïîëåé ïðè ýòîì ïîëó- ÷èì ñëåäóþùèå óðàâíåíèÿ [12]: 1 rot , ∂= − ∂ r r B E c t div 0,= r B 0 1 div 4 div[ , ],E B c = πρ + r rr v (2.1) 0 4 1 1 rot [ , rot ] E B j E c c t c π ∂= + + + ∂ r r rr r v 0 0 1 1 rot , [ , ] .E B c c  + −   r rr r v v Çäåñü ,α α α ρ = ∑e n ,j e nα α α α = ∑ r r v � ñîîòâåò- ñòâåííî ïëîòíîñòè çàðÿäà è òîêà, ñîçäàâàåìûå äâèæåíèåì ÷àñòèö îòíîñèòåëüíî âðàùàþ- ùåéñÿ èîíîñôåðû è ìàãíèòîñôåðû, ñóììè- ðîâàíèå ïðîèçâîäèòñÿ ïî ñîðòàì çàðÿæåí- íûõ ÷àñòèö; Ω r � âåêòîð óãëîâîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ Þïèòåðà; 0 [ , ]r= Ω rr r v � ñêîðîñòü êîðîòàöèè. Äëÿ èíòåðåñóþùåé íàñ îáëàñòè âáëèçè ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà ( JR � ðàäèóñ Þïèòåðà) 50 4.5 10 ,JR c c −Ω = = ⋅ v ïîýòîìó âñå ñëàãàåìûå â (2.1), ñîäåðæàùèå ñêîðîñòü êîðîòàöèè, ìàëû. Â èòîãå â íóëåâîì ïðèáëèæåíèè ïî ïàðàìåòðó 0 / cv ïîëó÷àåì: 1 rot , ∂= − ∂ r r B E c t div 0,= r B (2.2) div 0,= r E 4 1 rot . π ∂= + ∂ r r r E B j c c t Ïðè íàïèñàíèè (2.2) ó÷òåíî òàêæå óñëîâèå ýëåêòðîíåéòðàëüíîñòè ïëàçìû. Ñèñòåìà óðàâíåíèé (2.2) çàìûêàåòñÿ îáîá- ùåííûì çàêîíîì Îìà, êîòîðûé äëÿ óñëîâèé ðàñ- ñìàòðèâàåìîé çàäà÷è ìîæåò áûòü çàïèñàí â âèäå: ( ) 1 ˆ ˆ [ , ] ,e ij E B c  = − σ + σ +   r rr r v (2.3) ãäå r v � îòíîñèòåëüíàÿ ñêîðîñòü öåíòðà ìàññ âñåõ ÷àñòèö â åäèíèöå îáúåìà [13], 1(1 ) ,e e i a i m m −   = + α + + α    r r r r v v v v ,α = e i n n 1,=e i m m a r v � ñêîðîñòü íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö; σe è σi � òåíçîðû ýëåêòðîííîé è èîííîé ïðîâîäèìîñòè ñîîòâåòñòâåííî. Â ñèñòåìå îòñ÷åòà ñ îñüþ r Pz B ââåäåííûå òåíçîðû èìåþò ñëåäóþùóþ ñòðóêòóðó: \|\| 0 ˆ 0 , 0 0 ⊥α α α ⊥α α σ σ σ = −σ σ σ H H , ,α = e i ( ) 2 2 2 , 4 α α ⊥α α α ω ν σ = π ω + ν p H (2.4) ( ) 2 2 2 2 , 4 p H H H α α α α α ω ωσ = π ω + ν (2.5) À. Ã. Áîåâ, Í. Ì. Óäàëüöîâà, À. À. ßíöåâè÷ 256 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 2 \|\|, . 4 pα α α ω σ = πν (2.6) Çäåñü αωp è αωH � ñîîòâåòñòâåííî ïëàçìåííàÿ è öèêëîòðîííàÿ ÷àñòîòû, α α α αν = ν + ν + νe i a � ïîëíàÿ ÷àñòîòà ñòîëêíîâåíèé äëÿ ÷àñòèö ñîðòà α. 3. Äëÿ ïëàçìû èîíîñôåðû è áëèæíåé ìàã- íèòîñôåðû, ðàâíîìåðíî âðàùàþùèõñÿ âìåñ- òå ñ ïëàíåòîé, â (2.3) îòíîñèòåëüíàÿ ñêîðîñòü 0=rv è ñèñòåìà (2.2) èìååò âèä rot 0,= r E div 0,= r B (3.1) div 0,= r E 4 ˆrot . π = σ r r B E c Çäåñü ó÷òåíî, ÷òî ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå â èîíîñôåðå Þïèòåðà, ñòàöèîíàðíû. Äëÿ èîíîñôåðû Þïèòåðà êîíöåíòðàöèÿ, òåìïåðàòóðà è ÷àñòîòà ñòîëêíîâåíèé çàðÿæåí- íûõ ÷àñòèö ñîîòâåòñòâåííî èìåþò çíà÷åíèÿ 3~10n cì�3, 3~10eT K, 3~ 10ν ñ�1, ìàãíèò- íîå ïîëå ~10B Ãñ è ìàñøòàá íåîäíîðîäíîñòè 9 J~ 7 10L R = ⋅ ñì, ïîýòîìó 1. 4 ε = πσ = c L Â íóëåâîì ïðèáëèæåíèè ïî ε èç (3.1) ïîëó÷à- åì äëÿ êîðîòèðóþùåé èîíîñôåðû: 0 0,= r E rot div 0.B B= = r r Òàêèì îáðàçîì, ìàãíèòíîå ïîëå â êîðîòè- ðóþùåé ñ Þïèòåðîì ïëàçìå îïðåäåëÿåòñÿ åãî èñòî÷íèêàìè âíóòðè ïëàíåòû è èìååò äèïîëü- íûé èëè ìóëüòèïîëüíûé õàðàêòåð, ýëåêòðè÷åñ- êîå ïîëå â íåé � íóëåâîå. Äëÿ ïëàçìû òðóáêè Èî ñ ïàðàìåòðàìè 6~ ~ 5 10⋅e in n ñì�3, 3 6~ ~10 10ν ν ÷e i ñ�1, 33 10= ⋅eT Ê, 32 10= ⋅iT Ê, 8 10~10 10÷an ñì�3 îöåíêè êîìïîíåíò (2.4)-(2.6) òåíçîðîâ ýëåê- òðîííîé è èîííîé ïðîâîäèìîñòè äîñòàòî÷- íî âåëèêè: 310⊥σ =e ñ�1, 4 610 10⊥σ = ÷i ñ�1, 6 710 10σ = ÷He ñ�1, 6 710 10σ = ÷Hi ñ�1, 10 12 \|\| 10 10σ = ÷e ñ�1, 7 9 \|\| 10 10σ = ÷i ñ�1. Ïîýòîìó ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ â òðóáêå Èî ìîæ- íî àïïðîêñèìèðîâàòü ôîðìóëîé (ñì. (2.3)) 1 [ , ].E B c = − r rr v (3.2) Ýòà ôîðìóëà è áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ äàëåå äëÿ îöåíêè âåëè÷èíû è íàïðàâëåíèÿ ýëåêòðè- ÷åñêîãî ïîëÿ ïî äàííûì, ïîëó÷åííûì ÊÀ. 4. Â âûðàæåíèe (3.2), îïðåäåëÿþùåå ýëåê- òðè÷åñêîå ïîëå, âõîäèò ñêîðîñòü äâèæåíèÿ òðóáêè îòíîñèòåëüíî Þïèòåðà. Íàñòîÿùèé ðàçäåë ïîñâÿùåí âûÿñíåíèþ, êàê ñêîðîñòü ðàñïðåäåëåíà ïî äîëãîòå. Ñ ýòîé öåëüþ ïîëó- ÷åííûå ÊÀ [1, 3, 10] òðàåêòîðèè ÏÒÈ ( )Θ λ (Θ è IIIλ ≡ λ � ñîîòâåòñòâåííî øèðîòà è äîë- ãîòà òî÷êè íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà) â ñåâåð- íîé è þæíîé ïîëóñôåðàõ àïïðîêñèìèðîâàëèñü ðÿäàìè Ôóðüå. Â èòîãå äëÿ òðàåêòîðèè ÏÒÈ â ñåâåðíîì ïîëóøàðèè ïîëó÷àåì ñëåäóþùóþ ôîðìóëó: ( ) 0.37 0.045sin 0.233cosΘ λ = + λ − λ −n 30.041sin 2 0.068cos2 7.352 10 sin 3−− λ + λ + ⋅ λ − 3 30.033cos3 1.136 10 sin4 6.32 10 cos4− −− λ − ⋅ λ + ⋅ λ + 4 53.842 10 sin5 3.227 10 cos5 .− −+ ⋅ λ − ⋅ λ (4.1) Äëÿ þæíîãî ïîëóøàðèÿ òðàåêòîðèÿ ÏÒÈ èìååò âèä: ( ) 0.408 0.098sin 0.109cosΘ λ = + λ + λ +s Íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì Èî-Þïèòåð. 1. Äîëãîòíàÿ àêòèâíîñòü Þïèòåðà 257Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 35.951 10 sin 2 0.047cos 2−+ ⋅ λ − λ − 3 38.57 10 sin 3 1.791 10 cos3 .− −− ⋅ λ + ⋅ λ (4.2) Â (4.1) óäåðæàíî áîëüøå ñëàãàåìûõ, ò. ê. ñå- âåðíàÿ òðàåêòîðèÿ ÏÒÈ ñèëüíåå èñêðèâëåíà. Òðàåêòîðèè ÏÒÈ, ðàññ÷èòàííûå ïî ôîðìóëàì (4.1) è (4.2), èçîáðàæåíû ñîîòâåòñòâåííî íà ðèñ. 1 è 2 (ïóíêòèð). Âèäíî, ÷òî ïîëó÷åííûå íàìè âûðàæåíèÿ äîñòàòî÷íî õîðîøî àïïðîê- ñèìèðóþò ýêñïåðèìåíòàëüíûå òðàåêòîðèè (ñïëîøíûå êðèâûå). Ïîãðåøíîñòü àïïðîêñè- ìàöèè íå ïðåâûøàåò 5.3 %. Ñïëîøíûå êðèâûå íà ðèñ. 1 è 2 ïîñòðîåíû íà îñíîâå ìîäåëè ìàã- íèòíîãî ïîëÿ Î4 [8]. Òðàåêòîðèè ÏÒÈ, ïîñòðî- åííûå ïî äàííûì äðóãèõ ìîäåëåé [10, 11], íå- ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò ïðèâåäåííûõ, è íà ðèñ. 1 è 2 îíè íå èçîáðàæåíû. Èñïîëüçóÿ çíà÷åíèÿ óãëîâûõ ñêîðîñòåé Þïèòåðà è Èî, 4 J 1.76 10−Ω = ⋅ ñ�1 è 5 Io 4.112 10−Ω = ⋅ ñ�1, ïîëó÷èì âûðàæåíèÿ äëÿ êîìïîíåíò ñêîðîñòè äâèæåíèÿ ÏÒÈ: � ïî øèðîòå J J Io d ( ) ( ), d V Rθ = − Ω − Ω Θ λ λ (4.3) � ïî äîëãîòå J J Io( )sin ( ).V Rλ = − Ω − Ω Θ λ (4.4) Íàëè÷èå çíàêà ìèíóñ óêàçûâàåò íà òî, ÷òî ÏÒÈ äâèæåòñÿ â àòìîñôåðå Þïèòåðà ïðîòèâ âðà- ùåíèÿ ïëàíåòû, ò. ê. óãëîâàÿ ñêîðîñòü Èî ìåíü- øå, ÷åì ó Þïèòåðà. Ïðè íàïèñàíèè ôîðìóë (4.3) è (4.4) ïðåäïîëàãàëàñü ñïðàâåäëèâîñòü çàêîíà èçîðîòàöèè Ôåððàðî [13] è ñ÷èòàëîñü, ÷òî îòíîñèòåëüíàÿ óãëîâàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ ÏÒÈ ðàâíà îòíîñèòåëüíîé óãëîâîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ Èî. Îäíàêî ýòîò ðåçóëüòàò ñïðàâåä- ëèâ ëèøü ïðèáëèæåííî, ñ òî÷íîñòüþ ~ 20 %, èç-çà àçèìóòàëüíîé íåîäíîðîäíîñòè ìàãíèò- íîãî ïîëÿ, âûçâàííîé íàêëîíîì (~ 10 )° è ñìå- ùåíèåì J(~ 0.1 )R ìàãíèòíîãî äèïîëÿ Þïèòå- ðà. Óòî÷íåíèå ýòîãî ðåçóëüòàòà òðåáóåò îòäåëü- íîãî èññëåäîâàíèÿ, êîòîðîå âûõîäèò çà ðàìêè íàñòîÿùåé ñòàòüè. Íà ðèñ. 3 èçîáðàæåíà çàâèñèìîñòü êîì- ïîíåíòû ñêîðîñòè ïî øèðîòå θV îò äîëãîòû â ñåâåðíîé (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ) è þæíîé (ïóí- êòèð) ïîëóñôåðàõ. Âèäíî, ÷òî äëÿ îáåèõ êðè- âûõ õàðàêòåðíî íàëè÷èå ó÷àñòêîâ, íà êîòî- ðûõ ñêîðîñòü èìååò âûðàæåííûå ìàêñèìó- ìû. Äëÿ ñåâåðíîé ÏÒÈ ìàêñèìàëüíîå çíà- ÷åíèå θV ðàâíî 3.98 êì/ñ, äëÿ þæíîé ÏÒÈ íåñêîëüêî ìåíüøå � 2.56 êì/ñ. Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíî èçìåíåíèå ñêîðîñòè äâèæåíèÿ ÏÒÈ ïî äîëãîòå (ñêîðîñòü âðàùåíèÿ) λV äëÿ ñåâåðíîé è þæíîé ïîëóñôåð (ñîîòâåòñòâåí- Ðèñ. 3. Ñêîðîñòè äâèæåíèÿ ÏÒÈ ïî øèðîòå Vθ : ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ñåâåðíàÿ ïîëóñôåðà, ïóíêòèð � þæíàÿ Ðèñ. 4. Ñêîðîñòè äâèæåíèÿ ÏÒÈ ïî äîëãîòå Vλ: ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ñåâåðíàÿ ïîëóñôåðà, ïóíêòèð � þæíàÿ À. Ã. Áîåâ, Í. Ì. Óäàëüöîâà, À. À. ßíöåâè÷ 258 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 íî ñïëîøíàÿ ëèíèÿ è ïóíêòèð). Ñåâåðíàÿ è þæíàÿ ñîñòàâëÿþùèå äîñòèãàþò ñâîåé ìàê- ñèìàëüíîé âåëè÷èíû íà ðàçëè÷íûõ äîëãîòàõ. Ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü ñåâåðíîé ÏÒÈ èìååò çíà÷åíèå 6.38 êì/ñ íà äîëãîòå 170 ,λ = ° ÷òî îáóñëîâëåíî óäàëåííîñòüþ ÏÒÈ îò ïîëþñà íà äàííîé äîëãîòå. Ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü þæ- íîé ÏÒÈ � 5.25 êì/ñ íà äîëãîòå 80 .λ = ° Ñðàâíåíèå ñêîðîñòåé ñåâåðíîé è þæíîé ÏÒÈ ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî òðóáêà Èî äâèæåòñÿ íå êàê òâåðäîå òåëî. Äëÿ íåå õà- ðàêòåðíî äîëãîòíîå çàïàçäûâàíèå è îòñòà- âàíèå åå êîíöîâ äðóã îò äðóãà, ÷òî ãîâîðèò î äåôîðìàöèÿõ è èçãèáå, õàðàêòåðíûõ äëÿ ïëàçìåííîãî øíóðà. 5. Èñïîëüçóÿ ñïîñîá çàäàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ Þïèòåðà, ïðèíÿòûé â ðàáîòàõ [10, 11], à òàêæå âûðàæåíèÿ (4.3), (4.4) äëÿ êîìïîíåíò ñêîðîñòè ÏÒÈ, ïîëó÷èì èç (3.2) ñëåäóþùèå çàâèñèìîñòè äëÿ êîìïîíåíò èíäóöèðîâàííî- ãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ: 1 ( ),λ θ θ λ= −rE V B V B c 1 ,θ λ= − rE V B c (5.1) 1 ,λ θ= rE V B c ãäå θB è Bλ � ñîîòâåòñòâåííî øèðîòíàÿ è äîëãîòíàÿ ñîñòàâëÿþùèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ â îáëàñòÿõ ÏÒÈ [8]. Çäåñü ïðèíÿòî, ÷òî ðàäè- àëüíàÿ êîìïîíåíòà ñêîðîñòè, îïèñûâàþùàÿ ïîäíÿòèå ÏÒÈ âäîëü ìàãíèòíîé ñèëîâîé ëè- íèè, 0.=rV Íà îñíîâàíèè ôîðìóë (5.1), ïî ýêñïåðè- ìåíòàëüíûì äàííûì î ìàãíèòíûõ ïîëÿõ íà ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà [1, 10] è ïîëó÷åííûì âûøå äîëãîòíûì ðàñïðåäåëåíèÿì ñêîðîñ- òåé äâèæåíèÿ ÏÒÈ (ðèñ. 3 è 4) áûëè ïîñò- ðîåíû äîëãîòíûå êàðòû ýëåêòðè÷åñêèõ ïî- ëåé, èíäóöèðîâàííûõ äâèæåíèåì òðóáêè Èî â èîíîñôåðå Þïèòåðà â îáëàñòÿõ åå ïî- äîøâ. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíû ðàñïðåäåëå- íèÿ ãîðèçîíòàëüíûõ (øèðîòíûõ) êîìïîíåíò ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ θE ïî äîëãîòå äëÿ ñå- âåðíîé (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ) è þæíîé (ïóíê- òèð) ïîëóñôåð Þïèòåðà. Íà ðèñ. 6 ïðèâå- äåíû àíàëîãè÷íûå çàâèñèìîñòè äëÿ ãîðè- çîíòàëüíûõ (äîëãîòíûõ) êîìïîíåíò ýëåêò- ðè÷åñêîãî ïîëÿ .λE Âèäíî, ÷òî ïîâåäåíèå êðèâûõ êà÷åñòâåííî ïîâòîðÿåò ïîâåäåíèå çàâèñèìîñòåé ñêîðîñòåé λV è .θV Çíà÷å- íèÿ ïîëåé äîñòèãàþò äîñòàòî÷íî áîëüøèõ âåëè÷èí: 4 44 10 8.9 10E − − θ = ⋅ ÷ ⋅ Â/ñì, à 44.8 10− λ = ⋅E Â/ñì. Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü øèðîòíûõ êîìïîíåíò ýëåêò- ðè÷åñêîãî ïîëÿ Eθ îò äîëãîòû: ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ñåâåðíàÿ ïîëóñôåðà, ïóíêòèð � þæíàÿ Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü äîëãîòíûõ êîìïîíåíò ýëåê- òðè÷åñêîãî ïîëÿ Eλ îò äîëãîòû: ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ñåâåðíàÿ ïîëóñôåðà, ïóíêòèð � þæíàÿ Íîâûé ñâÿçóþùèé ìåõàíèçì Èî-Þïèòåð. 1. Äîëãîòíàÿ àêòèâíîñòü Þïèòåðà 259Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 Äîëãîòíîå ðàñïðåäåëåíèå ðàäèàëüíîãî ýëåê- òðè÷åñêîãî ïîëÿ rE ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 7. Þæíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ (ïóíêòèð) èçìåíÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ïëàâíî è ïîëîæèòåëüíà íà âñåì ñâîåì ïðîòÿæåíèè, çà èñêëþ÷åíèåì äîëãîòíûõ èíòåðâàëîâ 35 60÷ ° è 230 285 .÷ ° Íà äîëãî- òàõ 80 100÷ ° ïîëå äîñòèãàåò çíà÷åíèÿ 38.98 10−⋅ Â/ñì. Ñåâåðíàÿ æå ñîñòàâëÿþùàÿ (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ) íà âñåõ äîëãîòàõ îòðèöà- òåëüíà. Â ñåâåðíîì ïîëóøàðèè ìîæíî âû- äåëèòü äâà ó÷àñòêà äîëãîò: 80 140÷ ° è 170 250 ,÷ ° íà êîòîðûõ ïîëå èìååò ìàêñèìàëü- íûå çíà÷åíèÿ ( 21.13 10−⋅ Â/ñì è 22.8 10−⋅ Â/ñì ñîîòâåòñòâåííî). Âèäíî, ÷òî rE çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò θE è .λE Íà ðèñ. 7 îòìå÷åíû òàêæå íàáëþäàåìûå àêòèâíûå äîëãîòû Þïèòåðà [1]. Âèäíî, ÷òî èì ñîîòâåòñòâóþò ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ, íà- ïðàâëåííûå ê ïîâåðõíîñòè Þïèòåðà, ïðè÷åì íàèáîëåå àêòèâíûå äîëãîòû: 80 150÷ ° è 170 250 ,÷ ° ñîîòâåòñòâóþùèå èñòî÷íèêàì Èî- Â è Èî-À, õàðàêòåðèçóþòñÿ íàèáîëüøèìè âå- ëè÷èíàìè ïîëåé â ñåâåðíîì ïîëóøàðèè. Äîë- ãîòû 35 60 ,÷ ° ñîîòâåòñòâóþùèå èñòî÷íèêó Èî-D, õàðàêòåðèçóþòñÿ ñðàâíèòåëüíî íåáîëü- øèìè ýëåêòðè÷åñêèìè ïîëÿìè, èíäóöèðîâàí- íûìè þæíîé ÏÒÈ. Îáëàñòè äîëãîò 230 285 ,÷ ° ãäå îáû÷íî íàáëþäàåòñÿ èñòî÷- íèê Èî-Ñ, ñîîòâåòñòâóåò ó÷àñòîê ñðàâíèòåëü- íî íåáîëüøèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé. Äëÿ òèïè÷íûõ ïàðàìåòðîâ òðóáêè Èî [14] è èîíîñôåðû Þïèòåðà [15] îöåíêè êðèòè÷åñ- êèõ ïîëåé, ïðè êîòîðûõ âîçìîæíî �óáåãàíèå ýëåêòðîíîâ� [6, 7], ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ ïîëíî- ñòüþ èîíèçîâàííîé ïëàçìû êðèòè÷åñêîå ïîëå (Äðàéñåð [6]) èìååò âåëè÷èíó 7 D ~10−E Â/cì, ÷òî ñóùåñòâåííî ìåíüøå ïðîäîëüíûõ ýëåêò- ðè÷åñêèõ ïîëåé, èíäóöèðîâàííûõ äâèæåíè- åì òðóáêè. Êðèòè÷åñêîå ïîëå äëÿ ñëàáîèîíèçîâàí- íîé ïëàçìû (Ãóðåâè÷ [7]), âûðàæåííîå â Â/ñì, � 15 G 7 10 ( ),−= ⋅E N h (5.2) ãäå N � êîíöåíòðàöèÿ íåéòðàëüíûõ àòîìîâ, çàâèñÿùàÿ îò âûñîòû h èîíîñôåðû [14], ñðàâíèìî ñ èíäóöèðîâàííûìè ïðîäîëüíû- ìè ïîëÿìè. Íà ðèñ. 7 ëèíèÿìè îòìå÷åíû çíà÷åíèÿ ïî- ëåé G,E âû÷èñëåííûå ïî ôîðìóëå (5.2) äëÿ âûñîò èîíîñôåðû, ñîîòâåòñòâóþùèõ íàáëþ- äàåìûì àêòèâíûì äîëãîòíûì îáëàñòÿì. Âèä- íî, ÷òî ãðàíèöàì èñòî÷íèêîâ Èî-À è Èî-Â ñî- îòâåòñòâóþò âûñîòû ~ 500h êì, ãðàíèöàì Èî- Ñ è Èî-D � âûñîòû ~ 600h êì. Ó÷èòûâàÿ íà- ïðàâëåíèå ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé íà âûäåëåí- íûõ äîëãîòàõ, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî íà- áëþäàåìàÿ äîëãîòíàÿ ÄÊÌ àêòèâíîñòü Þïè- òåðà ñâÿçàíà ñ ýôôåêòîì �óáåãàíèÿ� ýëåêòðî- íîâ â ñëàáîèîíèçîâàííîé ïëàçìå. Ýòîò ýôôåêò ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ýëåêòðîííûõ ïó÷êîâ, äâèæóùèõñÿ â ñòîðîíó Èî è ãåíåðèðóþùèõ ÄÊÌ èçëó÷åíèå [16]. Äîïîëíèòåëüíûì äîâî- äîì â ïîëüçó òàêîãî ìåõàíèçìà äîëãîòíîé àê- òèâíîñòè ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îí ïîçâîëÿåò îáúÿñ- íèòü ðàññìîòðåííîå â [14] ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìîå ÿâëåíèå ÷àñòîòíîé ïåðèîäè÷íî- ñòè ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ. Ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî ñåâåðíàÿ ÏÒÈ ñïî- ñîáíà ãåíåðèðîâàòü ýëåêòðîííûå ïó÷êè è ÄÊÌ èçëó÷åíèå íà âñåõ äîëãîòàõ, õîòÿ èíòåíñèâ- íîñòü ýòèõ ïðîöåññîâ áóäåò ðàçëè÷íà. Þæíàÿ ÏÒÈ ñïîñîáíà ãåíåðèðîâàòü ýëåêòðîííûå ïó÷- êè â ñòîðîíó Èî ëèøü â âûäåëåííûõ îáëàñ- Ðèñ. 7. Çàâèñèìîñòü ðàäèàëüíîãî ýëåêòðè÷åñêî- ãî ïîëÿ Er îò äîëãîòû: ñïëîøíàÿ ëèíèÿ � ñåâåð- íàÿ ïîëóñôåðà, ïóíêòèð � þæíàÿ. Ñòðåëêàìè è óòîëùåíèÿìè íà êðèâûõ óêàçàíû íàáëþäàåìûå èí- òåðâàëû àêòèâíûõ äîëãîò ÄÊÌ èçëó÷åíèÿ, ëèíè- ÿìè � çíà÷åíèÿ êðèòè÷åñêèõ ïîëåé EG íà ðàçëè÷- íûõ âûñîòàõ À. Ã. Áîåâ, Í. Ì. Óäàëüöîâà, À. À. ßíöåâè÷ 260 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2001, ò. 6, ¹3 òÿõ, î êîòîðûõ ãîâîðèëîñü âûøå. ÄÊÌ èçëó- ÷åíèå èç ýòèõ îáëàñòåé äîëæíî îáëàäàòü ëå- âîé ïîëÿðèçàöèåé. Èìåííî òàêàÿ êàðòèíà è íàáëþäàåòñÿ â ýêñïåðèìåíòå [1]. Ëèòåðàòóðà 1. Ò. Ä. Êàðð, Ì. Ä. Äåø. Íîâåéøèå íàáëþäåíèÿ â äåêàìåòðîâîé è ãåêòîìåòðîâîé îáëàñòÿõ. Â êí.: Þïèòåð. Ò. III. Ïîä ðåä. Ò. Ãåðåëñà. Ìîñêâà, Ìèð, 1979, ñ. 91-144. 2. Ð. À. Ñìèò. Ìîäåëè äåêàìåòðîâîãî èçëó÷åíèÿ Þïèòåðà. Â êí.: Þïèòåð. Ò. III. Ïîä ðåä. Ò. Ãåðåë- ñà. Ìîñêâà, Ìèð, 1979, ñ. 433-485. 3. Á. Ï. Ðÿáîâ, Í. Í. Ãåðàñèìîâà. Äåêàìåòðîâîå ñïî- ðàäè÷åñêîå ðàäèîèçëó÷åíèå Þïèòåðà. Êèåâ, Íàó- êîâà Äóìêà, 1990, 238 ñ. 4. C. S. Wu. Astrophys. J. 1973, 186, pp. 313-336. 5. A. J. Dessler, T. W. Hill. Astrophys. J. 1979, 227, No. 2, pp. 664-675. 6. Â. Å. Ãîëàíò, À. Ï. Æèëèíñêèé, Ñ. À. Ñàõàðîâ. Îñíîâû ôèçèêè ïëàçìû. Ìîñêâà, Àòîìèçäàò, 1977, 384 ñ. 7. À. Â. Ãóðåâè÷. ÆÝÒÔ. 1960, 39, ¹5, ñ. 1296-1307. 8. Ì. Õ. Àêóíà, Í. Ô. Íåññ. Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åí- íûå ñ ïîìîùüþ ôåððîçîíäîâîãî ìàãíèòîìåòðà íà áîðòó ÊÀ "Ïèîíåð-11". Â êí.: Þïèòåð. Ò. III. Ïîä ðåä. Ò. Ãåðåëñà. Ìîñêâà, Ìèð, 1979, ñ. 248-266. 9. M. H. Acuna, K. W. Behannon, J. E. P. Connerney. Jupiter's magnetic field and magnetosphere. Physiñs of the Jovian magnetosphere. Ed. by A. S. Dessler. Cambr. Univ. Press, 1983, pp. 1-50. 10. J. E. P. Connerney at all. J. Geophys. Res. 1998, 103, No. A6, pp. 11,929-11,939. 11. Å. Ä. Ñìèò, Ë. Äýâèñ, Ä. Ó. Äæîíñ. Ìàãíèòíîå ïîëå Þïèòåðà è åãî ìàãíèòîñôåðà. Â êí.: Þïè- òåð. Ò. III. Ïîä ðåä. Ò. Ãåðåëñà. Ìîñêâà, Ìèð, 1979, ñ. 202-247. 12. À. Ã. Áîåâ, ß. Ì. Ñîáîëåâ. Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñíûõ òåë. 1995, 11, ¹5, ñ. 1424. 13. Ã. Àëüôâåí, Ê. Ã. Ôåëüòõàììàð. Êîñìè÷åñêàÿ ýëåêòðîäèíàìèêà. Ìîñêâà, Ìèð, 1967, 260 ñ. 14. À. Ã. Áîåâ, È. Â. Áîëèìåíêî. Ðàäèîôèçèêà è ðà- äèîàñòðîíîìèÿ. 1998, 3, ¹2, ñ. 173-180. 15. D. F. Strobel, S. K. Atreya. Physiñs of the Jovian magnetosphere. Ed. by A. S. Dessler. Cambr. Univ. Press, 1983, pp. 51-67. 16. À. Ã. Áîåâ, Ì. Þ. Ëóêüÿíîâ. Àñòðîí. æ. 1991, 68, ¹4, 664-675. New Io-Jupiter Connecting Mechanism. 1. Jovian Longitudinal Activity À. G. Bîåv, N. Ì. Udaltsova, À. À. Yantsevich A new connecting mechanism Io � Jupiter is suggested which, in a greater extent account the observational data of the magnetic field at the Jovian surface and of the motion of the feet of Io flux tube obtained by spacecrafts. The present paper is the first stage of the research and ex- plains the longitudinal Jovian activity. Accord- ing to the data of the �Pioneer-10,11�, �Voyag- er-1,2�, and �Ulysses�, we have constructed the longitudinal maps of motion of northern and southern feet of the Io tube and the longitudinal distributions of the electric fields induced by the Io tube motion in the Jovian ionosphere. It is shown that Jovian decameter activity at of certain longitudes may be associated with the effect of electron �run-away� and the formation of electron beams at these longitudes, which move toward Io and are able to generate deca- meter radiation.

Новый связующий механизм Ио-Юпитер. 1. Долготная активность Юпитера

Institution

Ähnliche Einträge