Презентация "Магнитосферы" по физике – проект, доклад

Сравнительный анализ энерговыделения в магнитосфере Земли, Юпитера и Сатурна

Алексеев И. И.1, Беленькая Е.С. 1, Ходаченко М.Л. 2 1 Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2 Институт Космических Исследований, Грац, Австрия

Физика плазмы в солнечной системе, ИКИ, 8 февраля 2012

Что может дать сопоставление магнитосфер различных планет? Параболоидная модель магнитосферы «универсальной» планеты. Соотношение параметров магнитосферы Земли, Юпитера и Сатурна. Вклад магнитосферных источников энергии в энернетический баланс термосферы (атмосферы).

Содержание

Универсальная модель магнитосферы

Rss, 103 km Rsm/ Rp γ Меркурий 3. 6 1.4 1. Земля 64. 10. 1. Сатурн 1 233. 20. 0.7 Юпитер 5 712. 70. 1.25 Солнечный ветер MA~ 10 Vsw= 400 km/s Bss, нТ r0 Меркурий 196. 0.38 Земля 74.5 1.0 Сатурн 7.8 9.5 Юпитер 14.3 5.2

Масштаб: Мекурий: 1=.14 RM; Земля: 1= 1 RE; Сатурн: 1= 2.2 RS; Юпитер: 1= 10 RJ

Диаметр полярного овала

Rss Meff/Mpl θoval Земля 10 RЕ 1.0 18.4о Юпитер 70 Rj 4.5 14.7о Сатурн 22 Rs 1.0 12.3о

Rss – это расстояние до подсолнечной точки в Rpl

Параметры магнитосферы

ММП и униполярный генератор

Поток открытых силовых линий ММП ΦSpc= 500 TWb Полный поток ΦSun= 4000 TWb

Вращение и МГД генератор солнечного ветра

Ио, 5.9 Ганимед, 14.9 Европа, 9.4 26 Nov 1998, HST, Clarke, BU, USA.

Параболоидная модель

Токовая система хвоста

Токи на магнитопаузе и токи хвоста

Силовые линии выстилающиеся вдоль магнитопаузы (тонкие линии) Линии тока на магнитопаузе (жирные линии) и линии тока в плазменном слое(прерывистые линии)

Планетарный энергетический баланс

Параметр (ед. изм.) Земля Юпитер Сатурн Сферическое альбедо .39 .343 .342 Плотность потока от Солнца (Вт/м2) 836 33.1 10. Поток солнечной энергии (1017Вт) 1.07 5.29 1.13 Проводимость Педерсена (Ом-1) 10. 1. 3. Продольный ток (МА) 2. 100. 12. Напряжение (МВ) .2 370. 12.5 Джоулев разогрев (1017Вт) 4 10-6 .74 .003

Энергетический баланс полярных областей атмосферы

Параметр (ед. изм.) Земля Юпитер Сатурн Радиус полярного овала (гр.) 20 15 13 Доля площади полярного овала (10-3 от пл. круга) 2.2 .94 .6 Энергия ЕУФ в пш (1012Вт) 4.7 3.6 1.3 Джоулев нагрев пш (1012 Вт) .2 3700. 3.

Атмосферная циркуляция

Земля Юпитер

Сатурн

Заключение

Относительная роль магнитосферных источников энергии (Джоулева разогрева в полярной ионосфере) возрастает при увеличении размеров магнитосферы. Для Юпитера продольные токи в полярную атмосферу меняют широтный профиль температуры и создают слоистую структуру атмосферной циркуляции. Джоулев разогрев меняет тепловой баланс Юпитера

Спасибо за внимание!