?
ВЛИЯНИЕ ИОНОВ КИСЛОРОДА НА СТРУКТУРУ ТОНКОГО ТОКОВОГО СЛОЯ В ХВОСТЕ ЗЕМНОЙ МАГНИТОСФЕРЫ
Во время геомагнитных суббурь токовый слой хвоста магнитосферы Земли может утоньшаться в по-
перечном направлении от нескольких радиусов Земли (RE) до толщины порядка от одного до не-
скольких гирорадиусов протонов – 250‒2000 км. В период суббурь он является ключевой структу-
рой, где запасается, а, впоследствии, через развитие неустойчивостей и магнитного пересоедине-
ния, высвобождается энергия магнитного поля. Несмотря на малую толщину, тонкий токовый слой
имеет сложную многомасштабную структуру с иерархией вложенных слоев, что определяет его
свойства. Во время суббурь в хвост магнитосферы Земли из ионосферы поступают однозарядные
ионы кислорода, концентрация которых может быть сопоставима с концентрацией протонов. Вза-
имодействие ионов кислорода с токовым слоем, приводящее к изменению его структуры и свойств,
исследовано недостаточно хорошо. В рамках гибридной модели квазиравновесного токова слоя
проанализированы самосогласованные профили магнитного поля, плотностей тока и плазмы в
многокомпонентной плазме хвоста в широком диапазоне параметров системы. Показано, что ТС
является многомасштабной структурой, вложенной в широкий плазменный слой. Увеличение кон-
центрации ионов кислорода в токовом слое приводит к его утолщению и формированию дополни-
тельного масштаба вложенности. При этом на профилях магнитного поля и плотности тока появ-
ляются изломы, характеризующие переход от области доминирования ионов кислорода в токовом
слое к доминированию протонов и электронов. Амплитуда плотности тока подобного вложенного
слоя уменьшается пропорционально концентрации ионов кислорода. Исследована зависимость па-
раметра вложенности от относительных концентраций тяжелых ионов, их тепловых и дрейфовых
скоростей.