ИСТИНА

Тонкие токовые слои с характерным поперечным масштабом от одного до нескольких протонных гирорадиусов наблюдаются во время магнитосферных возмущений - суббурь, когда сравнительно толстый токовый слой сжимается до некоторой предельной толщины, а затем спонтанно разрушается. Разрыв токового слоя сопровождается активными процессами, такими как ускорение и нагрев плазмы, генерацией сильных электрических полей и магнитогидродинамических волн. В настоящей работе развита и исследована модель сужающегося токового слоя, в котором, наряду с протонами, присутствуют также и тяжелые ионы кислорода. Целью моделирования являлось выявление закономерностей образования тонких токовых слоев в многокомпонентной плазме, иногда наблюдаемых в экспериментальных данных. Показано, что сходимость решения к равновесному в двухкомпонентной плазме может иметь особенности, а именно: при некоторых параметрах плазмы и магнитного поля происходит формирование многомасштабных токовых слоев, вложенных один в другой. В других диапазонах параметров может происходить образование одномасштабного токового слоя, в котором доминируют протоны, а тяжелые ионы движутся по хаотическим траекториям и вклада в ток не вносят. Аналогичным образом, может формироваться токовый слой с токонесущими тяжелыми ионами, при этом протоны вклада в ток могут не давать, а их траектории могут стать хаотическими. При некоторых параметрах кислородный токовый слой может иметь расщепленную форму с двумя максимумами, при этом вклад протонов в плотность тока может быть отрицательным. Работа выполнена при поддержке Государственной программы «ПЛАЗМА».