1 ИКИ РАН, г. Москва, Россия 2 KFKI-RMKI, г. Будапешт, Венгрия Моделирование влияния межпланетного магнитного поля на положение магнитопаузы М.И. Веригин 1, М. Татральяи 2 Г. Эрдеш 2, Г.А. Котова 1, В.В. Безруких 1 Седьмая конференция ОФН 15 «Физика плазмы в солнечной системе» 6 10 февраля 2012 г., ИКИ РАН

331 magnetopause crossings by Prognoz, Prognoz 2-6, 9 dated from 1972 to magnetopause crossings by Interball 1 during 1995 and 1999 Data used, or We use simple analytic model that has finite asymptotic magnetotail diameter D and reasonably approximates distant Prognoz 9 magnetotail crossings (r 0 – subsolar distance, R 0 – nose curvature radius) This shape was used 40 years ago by Howe & Binsack (JGR, 77, ,1972) for modeling Explorer 33 & 35 magnetopause observations

3–D fitting 2 nP r 0 = 10.8 R e ( V 2 ) -1/6 R 0 = 16.9 R e ( V 2 ) -1/6 D = 94.5 R e ( V 2 ) -1/6 = R e = R e Verigin et al., Geom.& Aeron., 49, No.8, , 2009

Magnetopause model comparison with observations

Search for Bz dependency: Prognozs & Interball 1 6-D fitting The dependence of the subsolar magnetopause position on IMF Bz component was not revealed in Prognozs & Interball 1 data

Some previous searches for Bz dependency

Recent search for Bz dependency 5 THEMIS s/c, Dusik et al., JGR, 2010 Note: PR96 model underestimate Rmp for Bz < 0 and overestimate Rmp for Bz >0

Recent evidence of the cone angle dependency of the magnetopause location 5 THEMIS s/c, Dusik et al., JGR, 2010 An unusually low SW ram pressure in 2007–2008. with the peak at 1.4 nPa whereas 2 nPa is a typical value. Explanation: This effect is attributed to a less effective transformation of the solar wind dynamic pressure to the pressure imposed onto the magnetopause during intervals of a radial IMF. …a stronger dependence of the magnetopause dependence on the solar wind dynamic pressure than that usually suggested.

New is the well forgotten old The degree of compression sustained by the solar wind field as it convects to the magnetopause has been determined empirically with magnetometer data from ISEE 3 in the solar wind and ISEE 1 in the magnetosheath. Crooker et al., JGR, 87, A12, , 1982

A little bit algebra Magnetic field pressure in the magnetosheath at the BS Total (HD+magnetic) pressure P balance across the MP or

Modification of Verigin et al., 2009 MP model r 0 = R e (P) -1/6 R 0 = R e (P) -1/6 D = R e (P) -1/6 = R e = R e where Modified model reasonably explains magnetopause nose con angle dependence found by Dusik et al., 2010 Modified model predicts magnetopause nose position variations under different M a and bv in the solar wind

Correspondence of modified MP model to Prognoz data

Cluster 1, 17 Jan., 2005

GOES Nov., 2003

GOES 12, 17 Jan.,2005

Выводы We use simple analytic model 2D положение магнитопаузы может быть описано как: По данным о 331 пересечениях магнитопаузы спутниками Прогноз, Прогноз 2-6, 9 с 1972 по 1983 гг. и 2625 пересечениях магнитопаузы Интерболом 1 с 1995 по 1999 гг. построена новая модель магнитопаузы, применимая при малых Альвеновских числах Маха (больших значениях межпланетного магнитного поля ) в солнечном ветре. r 0 = R e (P) -1/6 R 0 = R e (P) -1/6 D = R e (P) -1/6 Построенная модель описывает недавно обнаруженный эффект зависимости положения магнитопаузы от угла между направлениями солнечного ветра и межпланетного магнитного поля Модель также достаточно хорошо описывает наблюдавшиеся перемещение магнитопаузы вплоть до геостационарной орбиты ~ 6,6R e.

Спасибо за внимание ! Седьмая конференция ОФН 15 «Физика плазмы в солнечной системе» 6 10 февраля 2012 г., ИКИ РАН