ИСТИНА

Функции распределения ионов и электронов в магнитосфере Земли обладают максвелловским ядром и степенным хвостом. Такие функции распределения удается аппроксимировать каппа-функцией, описываемой тремя параметрами – концентрацией, температурой и величиной наклона степенной части функции распределения. Возникновение каппа-распределений является следствием бесстолкновительного характера магнитосферной плазмы, определяющего вклада нелокальных взаимодействий при релаксации немаксвелловских распределений и описывается неаддитивная (неэкстенсивной) статистической механикой Тсаллиса. Определение параметров каппа-распределений электронов и ионов в магнитосфере входит в число актуальных задач магнитосферной динамики, решение которых необходимо для определения механизмов ускорения и потерь частиц, образования квазиравновесных плазменных структур. Магнитостатически равновесные плазменные структуры возникают в процессе релаксации неравновесных распределений. В таких структурах градиент давления уравновешен силой Ампера и скорость движения плазмы много меньше звуковой и альвеновской. Намечено решение актуальных проблем физики магнитосферы, основанное на анализе пространственного распределения и временной динамики параметров каппа-распределений и градиентов плазменного давления. С этой целью будут определены усредненные параметры каппа-распределений в различных областях магнитосферы при различных условиях в солнечном ветре и различном уровне геомагнитной активности. Будут исследованы вариации давления плазмы, включая давления электронов и ионов. Будет использовано постоянство давления вдоль магнитной силовой линии и линии тока в условиях магнитостатического равновесия для определения конфигурации магнитосферных токовых систем в магнитоспокойное время и во время магнитных бурь.

Ion and electron distribution functions in the magnetosphere of the Earth have Maxwellian cores and a power tails. Such distribution functions are possible to approximate by kappa-function described by three parameters – density, temperature and the value of slope of the power part of the distribution function. Appearance of kappa-distributions is the consequence of collision less character of magnetospheric plasma, determinative contribution of nonlocal interactions in the process of the relaxation of nonmaxwellian distributions, and is described by nonextensive (nonadditive) Tsallis statistics. Determination of electron and ion kappa-distribution parameters is the actual problems of magnetospheric dynamics, which solution is necessary for the determination of particle acceleration and loss mechanisms, formation of quasiequilibrium plasma structures. Magnetostatically equilibrium plasma structures appear in the process of nonequilibrium distribution relaxation. Plasma pressure gradient in such structures is equilibrated by Ampere’s force and plasma velocity is much smaller than sound and Alfven velocities. The solution of the actual problem of the physics of the magnetosphere is planned based on the analysis of space distribution and temporal dynamics of kappa-distribution parameters and plasma pressure gradients. Averaged parameters of kappa distribution at different magnetospheric regions, at different conditions in the solar wind and different levels of geomagnetic activity, will be determined with this aim. Variations of plasma pressure including pressures of electrons and ions will be studied. The condition of pressure constancy on the magnetic field line and current line in the condition of magnetostatic equilibrium will be used for the determination of the magnetospheric current systems in the quite conditions and during magnetic storms.

Получение зависимостей параметров каппа распределений в магнитосфере Земли от параметров солнечного ветра и уровня геомагнитной активности.

Создана база данных спутниковых измерений.