Μονάδα:
Κατεύθυνση ΑστροφυσικήΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2020-09-17
Συγγραφέας:
Μουτσιανά Γεωργία
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Ιωάννης Α. Δαγκλής, Καθηγητής, Τμήμα Φυσικής, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Ο ρόλος ιονοσφαιρικών ιόντων Οξυγόνου στη δυναμική εξέλιξη του δακτυλιοειδούς ρεύματος
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Ο ρόλος ιονοσφαιρικών ιόντων Οξυγόνου στη δυναμική εξέλιξη του δακτυλιοειδούς ρεύματος
Περίληψη:
Το γήινο δακτυλιοειδές ρεύμα είναι ένα ρεύμα τοροειδούς γεωμετρίας που ρέει γύρω από τον πλανήτη μας με κατεύθυνση από την Ανατολή προς τη Δύση (westward), εκτείνεται σε γεωκεντρικές αποστάσεις που κυμαίνονται μεταξύ ~ 2RE και ~ 7RE στο ισημερινό επίπεδο και κυριαρχείται από ιόντα στο ενεργειακό εύρος ~ 1 keV έως μερικές εκατοντάδες keV. Οι βασικότεροι φορείς του δακτυλιοειδούς ρεύματος κατά τη διάρκεια ήρεμων γεωμαγνητικά περιόδων είναι τα πρωτόνια που κατά κύριο λόγο προέρχονται από τον ηλιακό άνεμο. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια περιόδων αξιόλογης γεωμαγνητικής δραστηριότητας, τόσο επιτόπιες μετρήσεις δορυφόρων όσο και υπολογιστικά μοντέλα έχουν επιβεβαιώσει τη σημαντική συνεισφορά των ιόντων – Ο ιονοσφαιρικής προέλευσης στην ενεργειακή πυκνότητα του δακτυλιοειδούς ρεύματος. Η ενισχυμένη παρουσία Οξυγόνου στην εσώτερη μαγνητόσφαιρα επηρεάζει ένα σύνολο διαδικασιών, όπως είναι η διάδοση κυμάτων και η επακόλουθη αλληλεπίδρασή τους με τα σωματίδια του δακτυλιοειδούς ρεύματος, αλλά και η διαδικασία ανταλλαγής φορτίου, η οποία συνιστά έναν από τους σημαντικότερους μηχανισμούς αποσύνθεσης του δακτυλιοειδούς ρεύματος, παρουσιάζοντας παράλληλα εξάρτηση από την ενέργεια και το είδος των εμπλεκόμενων σωματιδίων. Έτσι, η μελέτη της συμπεριφοράς των ιόντων Οξυγόνου κρίνεται σημαντική για την κατανόηση της δυναμικής εξέλιξης του δακτυλιοειδούς ρεύματος σε σχέση με τις μεταβολές της γεωμαγνητικής δραστηριότητας.
Η παρούσα εργασία αφορά την περιγραφή και διερεύνηση των φαινομένων έγχυσης ιόντων – Η και ιόντων – Ο στην εσώτερη μαγνητόσφαιρα, καθώς και των χαρακτηριστικών της απώλειάς τους σε σχέση με τις μεταβολές της γεωμαγνητικής δραστηριότητας. Ως χρονική περίοδος μελέτης επιλέγεται ολόκληρο το έτος 2015, ενώ γίνεται ιδιαίτερη αναφορά στο μήνα Ιούνιο λόγω της ενδιαφέρουσας γεωμαγνητικής του δραστηριότητας. Ειδικότερα, στο υπολογιστικό μέρος χρησιμοποιούνται δεδομένα από το WDC for Geomagnetism, Kyoto για τους δείκτες Dst και SYM-H όσον αφορά την παρακολούθηση των γεωδιαστημικών μαγνητικών καταιγίδων και για τον δείκτη AL σχετικά με την παρακολούθηση των μαγνητοσφαιρικών υποκαταιγίδων. Ακόμη, χρησιμοποιούνται δεδομένα του οργάνου RBSPICE-B της αποστολής Van Allen Probes της NASA αναφορικά με τις διαφορικές (omnidirectional) και ολοκληρωμένες (integral) ροές ιόντων – Η και ιόντων – Ο. Το συνολικό ενεργειακό εύρος που καλύπτεται από το όργανο είναι ~ 45 keV - ~600 keV για τα πρωτόνια και ~ 142 keV - ~1127 keV για τα ιόντα – Ο, δηλαδή καλύπτει το φάσμα υψηλών ενεργειών των ιόντων – Ο. Σε πρώτη φάση εξετάζεται η χρονική και χωρική εξέλιξη της Integral Flux κάθε ιοντικού είδους για ολόκληρο το ενεργειακό τους εύρος καθώς και του λόγου μεταξύ τους (ροή ιόντων – Ο/ ροή ιόντων – Η) σε σχέση με τη μεταβολή της γεωμαγνητικής δραστηριότητας. Στη συνέχεια επαναλαμβάνουμε την παραπάνω μελέτη, αλλά αυτή τη φορά για τις ροές που αφορούν μόνο το κοινό ενεργειακό εύρος των σωματιδίων. Οι εν λόγω ροές αποκτώνται ολοκληρώνοντας μέσω τριών διαφορετικών μεθόδων τη διαφορική (omnidirectional) ροή και των δύο ιοντικών ειδών για το επιθυμητό ενεργειακό εύρος. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα των δύο παραπάνω περιπτώσεων για κοινές χρονικές περιόδους, σχολιάζεται η συνεισφορά των υψηλοενεργειακών ιόντων – Ο στα φαινόμενα ενίσχυσης/έγχυσης και απώλειας της ιονοσφαιρικής συνιστώσας του δακτυλιοειδούς ρεύματος για διάφορες τιμές του μαγνητοκελύφους L. Τέλος, σχολιάζεται και η συνεισφορά των υποκαταιγίδων στις εγχύσεις ιόντων – Ο στην εσώτερη μαγνητόσφαιρα.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
γήινο δακτυλιοειδές ρεύμα, ιόντα Οξυγόνου, ροές ιόντων, γήινη μαγνητόσφαιρα, γεωμαγνητικές καταιγίδες, μαγνητοσφαιρικές υποκαταιγίδες, όργανο RBSPICE, αποστολή Van Allen Probes
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
11
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
26
Αρχείο:
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.
Moutsiana_Master_Thesis_final.pdf
21 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο. H πρόσβαση επιτρέπεται μόνο εντός του δικτύου του ΕΚΠΑ.
