Аномальное взаимодействие потока плазмы с погранслоем геомагнитной ловушки

На основе данных спутников ИНТЕРБОЛ-1, GEOTAIL, THEMIS и CLUSTER объяснен механизм аномальной динамики магнитослоя, границы которого могут локально деформироваться на расстояния, сравнимые с его толщиной. Так, граница магнитосферы – магнитопауза – прогибается на несколько радиусов Земли $R_{\mathrm{E}}$ под действием сверхмагнитозвуковых плазменных струй (СПС), а не минимумов давления плазмы, как предполагалось ранее. СПС с кинетическим давлением, в несколько раз большим давления солнечного ветра и магнитного давления под магнитопаузой, способны смять ее и даже вытолкнуть ее край из области магнитослоя, определяемой средним балансом давлений. Аномальная динамика магнитослоя инициируется аномалиями потока плазмы (АП), вызываемыми вращательными разрывами, скачками давления в солнечном ветре и межпланетными ударными волнами, взаимодействующими с головной ударной волной. Нами показано, что механизм образования СПС, прилегающих к АП, связан с компенсацией уменьшения потока в АП за счет ускорения потока в СПС, обусловленного полем поляризации на внешней границе АП. Статистически СПС являются экстремальными событиями со свойствами перемежаемости и мультифрактальности в погранслоях геомагнитной ловушки. Таким образом, СПС обеспечивают “дальнодействующую” связь между глобальными и микромасштабами. Подобную же роль могут играть быстрые концентрированные потоки в геомагнитном хвосте, в погранслоях термоядерных установок, в астрофизической плазме и в гидродинамике.