ИСТИНА

Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект - достичь лучшего понимания механизмов генерации полярных сияний в разных диапазонах длин волн и связанных с этими механизмами процессов в магнитосфере и ионосфере Сатурна. В этом контексте взаимосвязь между северной и южной полярными шапками Сатурна и их сияниями играет существенную роль. Эта взаимосвязь, в свою очередь, кардинально зависит от межпланетного магнитного поля (ММП). Главное внимание будет уделено зависимости авроральных структур от параметров солнечного ветра и, в частности, от его магнитного поля. Для этой цели мы будем исследовать роль ММП в перестройке топологии магнитосферного магнитного поля Сатурна, в частности, будет проведено проектирование с ионосферы на экваториальную магнитосферу, где происходит замедление скорости вращения плазмы, и на магнитопаузу. Это позволит связать разные области полярных зон Сатурна с соответствующими доменами в магнитосфере и на магнитопаузе и таким образом определить источники, вызывающие полярные сияния. Параболоидная модель магнитосферы Сатурна, разработанная в нашей лаборатории, будет использована для расчета структуры магнитного поля и областей открытых силовых линий для соответствующих векторов ММП, измеренных на Кассини, с характерными временными сдвигами, которые будут определенны. Эта модель будет усовершенствована в процессе выполнения проекта с использованием современных данных наблюдений, полученных на КА Кассини и КТ Хаббл. В результате ожидается определение причин возбуждения полярных сияний Сатурна, которые до сих пор не выяснены.

В 2013 г. была опубликована статья (Belenkaya, E. S., Cowley, S. W. H., Kalegaev, V. V., Barinov, O. G., and Barinova, W. O.: Magnetic interconnection of Saturn's polar regions: comparison of modelling results with Hubble Space Telescope UV auroral images, Ann. Geophys., 31, 1447-1458, doi:10.5194/angeo-31-1447-2013, 2013), в которой впервые проектировались полярные сияния из южного полушария Сатурна внутрь магнитосферы в параболоидной модели с учетом одновременно измеренного ММП. Рассматривались два события в феврале 2008 г. с северным и южным ММП. Модель была модифицирована с учетом сфероидной формы ионосферы и мультипольных членов магнитного поля Сатурна, что позволило получить лучшее совпадение границы области открытых силовых линий с приполярной границей овала. Было показано, что проекции зон полярных сияний с южного полушария на северное полушарие дают почти симметричные области, однако, несколько более узкие. Этот результат хорошо согласуется с наблюдениями сияний во время равноденствия на Сатурне. В другой статье, направленной в печать, для снимков, полученных на КТ Хаббл в северном полушарии, и измеренного перед головной ударной волной ММП в апреле 2011 г. и в апреле 2012 г., определялись проекции на экваториальную плоскость вдоль магнитных силовых линий областей ярких сияний с целью выяснения источников их генерации. Обнаружено, что сияния утренней дуги лежат на замкнутых силовых линиях и могут быть вызваны вытекающими из ионосферы продольными токами, связанными с уменьшением азимутальной скорости в экваториальной магнитосфере. Сияния в дневном и вечернем секторах связаны с процессом пересоединения.