Το δακτυλιοειδές ρεύμα αποτελεί ένα δυναμικό σύστημα του οποίου η δομή μπορεί να αλλάξει δραματικά σε πολλές χρονικές κλίμακες, ανάλογα με το επίπεδο των διαταραχών που προκαλεί ο ηλιακός άνεμος. Κατά τη διάρκεια έντονης γεωμαγνητικής δραστηριότητας, η σύνθεση του δακτυλιοειδούς ρεύματος αλλάζει λόγω των μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας που απελευθερώνονται στην εσώτερη μαγνητόσφαιρα της Γης από τις μαγνητοσφαιρικές υποκαταιγίδες. H ενίσχυση του δακτυλιοειδούς ρεύματος σχετίζεται με τη γεωμαγνητική δραστηριότητα και τις γεωμαγνητικές καταιγίδες, ενώ δεν υπάρχει επαρκής γνώση της συμβολής μόνο των υποκαταιγίδων στη δυναμική του.
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία, χρησιμοποιήσαμε δεδομένα από το RBSPICE (Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment) και από το HOPE (Helium Oxygen Proton Electron) από την αποστολή Van Allen Probes και εξετάσαμε τις μεταβολές του δακτυλιοειδούς ρεύματος σε συνθήκες απουσίας γεωμαγνητικής καταιγίδας (non-storm, SYM-H>-50 nT), για τις υπερ-υποκαταιγίδες (AL <-950 nT) και για τις κανονικές υποκαταιγίδες (χαμηλότερης έντασης, -950nT≤AL≤-500nT). Πραγματοποιήσαμε Superposed Epoch Analysis της πανκατευθυντικής ροής, (Omnidirectional Flux) πρωτονίων, ιόντων οξυγόνου και ηλίου, για τις υπερ-υποκαταιγίδες και τις κανονικές υποκαταιγίδες, με βάση τις παρατηρήσεις της αποστολής Van Allen Probes.
Η πανκατευθυντική ροή, (Omnidirectional Flux) των πρωτονίων, των ιόντων οξυγόνου και των ιόντων ηλίου, στις ενέργειες που είναι χαρακτηριστικές για το δακτυλιοειδές ρεύμα, φαίνεται να παρουσιάζει έντονη αύξηση κατά τη διάρκεια των υπερ-υποκαταιγίδων (super-substorms, AL<-950nT). Κατά τη διάρκεια των κανονικών υποκαταιγίδων, (δηλαδή χαμηλότερης έντασης, -950nT≤ AL≤-500nT) παρατηρήθηκε κάποια ενίσχυση η οποία δεν είναι τόσο συστηματική.
Σύμφωνα με τη μελέτη μας, οι υπερ-υποκαταιγίδες, σε συνθήκες απουσίας γεωμαγνητικής καταιγίδας, (non-storm), μπορούν να συνεισφέρουν σημαντικά στη ενίσχυση της ροής ιόντων του δακτυλιοειδούς ρεύματος, στις ενέργειες που χαρακτηρίζουν την καρδιά της κατανομής του δακτυλιοειδούς ρεύματος.
Αντιθέτως, οι κανονικές καταιγίδες δεν ενισχύουν στον ίδιο βαθμό τη ροή των ιόντων του δακτυλιοειδούς ρεύματος.
(EL)
The ring current is a dynamic current system whose structure and intensity can change dramatically on many time scales, depending on the level of disturbances induced by the solar wind.
During intense geomagnetic activity, the composition of the ring current changes due to large amounts of energy released into the Earth’s inner magnetosphere.
There is a significant enhancement of the ring current related to geomagnetic storms, however, the contribution of non-storm substorms to the ring current dynamics is not well understood.
In this study, we have utilized data from the Radiation Belt Storm Probes Ion Composition
Experiment (RBSPICE) and from Helium Oxygen Proton Electron (HOPE) and we have ex-
amined the ring current variation during non-storm time (SYM-H >-50 nT), super-substorms
(AL <-950 nT) and non-storm time normal-substorms (lower intensity, -950nT≤AL≤-500nT).
We have performed a superposed epoch analysis of the Οmnidirectional flux for protons, oxygen ions and helium ions, under different substorm condition based on Van Allen Probes observations.
The Omnidirectional fluxes in energies characteristic of the ring current were greatly increased during super-substorms, while there was an increase for normal substorms but not as substantial.
According to our study, non-storm super-substorms may also have a significant contribu-
tion to enhancing the Omnidirectional flux of the ions of the ring current, in energies that
characterize the heart of the ring current. In contrast, normal substorms do not enhance the Omnidirectional Flux of the ring current ions in the same level.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
