Заявка на конкурс научных работ ИКИ 2013-2014 гг.

Номинация: лучшая научная работа Института.

Авторы: Измоденов В.В. (зав. лаб. 534), Алексашов Д.Б. (с.н.с. лаб. 534).

Цикл статей под общим названием «Исследование физических процессов на границе гелиосферы и интерпретация экспериментальных данных».

Аннотация:

В работе [1] проведен анализ измерений на Hubble Space Telescope спектров поглощения Лайман-альфа излучения в направлении звезды HD 35296, располагающейся в хвостовой части гелиосферы. Такие измерения позволяют исследовать структуру хвостовой части гелиосферного ударного слоя. Анализ проводился на основании современной 3D кинетико-МГД модели взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой с расширенной расчетной областью в хвостовой части гелиосферы. Показано, что влияние межзвездного и гелиосферного магнитного поля, а также неоднородности солнечного ветра приводит к образованию сложной асимметричной структуры течения в хвостовой части. Показано, что модель в целом дает хорошее согласие в спектрах поглощения с данными HST, хотя предсказывает больший коэффициент непрозрачности спектра, чем это наблюдается в экспериментальных данных. Исследовано влияние межзвездного магнитного поля на спектры поглощения.

В работе [2] проведено исследование влияния трехмерных и нестационарных эффектов на распределение параметров плазмы солнечного ветра во внутреннем гелиосферном ударном слое. Впервые проведено 3D МГД моделирование области взаимодействия солнечного ветра с межзвездной средой с одновременным учетом временных и гелиоширотных вариаций параметров солнечного ветра известных из наблюдений на орбите Земли. Проводится сравнение полученных результатов с данными аппаратов Вояджер-1 и Вояджер-2.

В работе [3] исследуется роль перезарядки между межзвездными атомами и ионами гелия в районе границы гелиосферы и ее влияние на функцию распределения атомов гелия по скоростям на орбите Земли. Показано, что данные прибора IBEX-Lo по измерениям межзвездных атомов гелия (а именно немаксвелловские хвосты в распределении по углу) можно объяснить, если предположить, что в гелиосфере присутствует дополнительная горячая популяция атомов гелия, скорость которых примерно в 2 раза меньше, чем скорость атомов в межзвездной среде, а также они имеют другое (отклоненное на 20 градусов) направление движения. Результаты расчетов в рамках глобальной самосогласованной кинетико-МГД модели гелиосферного ударного слоя с учетов атомов гелия показали, что найденные параметры дополнительной популяции соответствуют параметрам вторичных атомов гелия, рождающихся в результате перезарядки на границе гелиосферы. Таким образом, расчеты подтвердили открытие дополнительной компоненты атомов гелия в гелиосфере.

Литература:

1. Wood B.E., Izmodenov V.V., Alexashov D.B., Redfield S., Edelman E., A new detection of Lya absorption from the heliotail, Astrophys. J., V. 780:108, 12 pp, 2014.

2. Provornikova E.A., Opher M., Izmodenov V.V., Richardson J.D., Toth G., Plasma flows in the heliosheath along the Voyager 2 and 1 trajectories due to 11-year solar cycle effects, Astrophys. J., 2014, in press.

3. Kubiak M.A., Bzowski M., Sokól J.M., Swaczyna P., Grzedzielski S., Alexashov D.B., Izmodenov V.V., et al., Warm Breeze from the Starboard Bow: a New Population of Neutral Helium in the Heliosphere, Astrophysical J. Supplement, V. 213, Is. 2, article id. 29, 21 pp., 2014.