Geomagnetosphere and Coupling Phenomena, Volume I - Solar Wind/IMF Coupling with Geomagnetosphere/Ionosphere
Lev I. Dorman, Plasmas and Energetic Processes in Geomagnetosphere odzwierciedla rozwój badań i zastosowań geomagnetosfery w ciągu ostatnich kilku dekad. Znaczenie i aktualność badań geomagnetosfery opierają się na następujących trzech czynnikach: 1. Geomagnetosfera jest najbliższym gigantycznym naturalnym laboratorium, w którym za pomocą satelitów i pomiarów naziemnych możliwe jest szczegółowe zbadanie wielu różnych plazm i procesów energetycznych w przestrzeni kosmicznej, które są spowodowane interakcją plazm wiatru słonecznego o wysokiej energii kinetycznej i jego perturbacji (międzyplanetarne koronalne wyrzuty masy - ICME, międzyplanetarne fale uderzeniowe ISW, międzyplanetarne regiony interakcji IIR), w tym tych zamrożonych w międzyplanetarnych polach magnetycznych (IMF) z obróconym głównym polem geomagnetycznym. Interakcja ta prowadzi do dynamicznej transformacji pól magnetycznych w geomagnetosferze, generowania i wychwytywania wysokoenergetycznych cząstek (znanych jako Magnetospheric Cosmic Rays MCR) oraz generowania wielu rodzajów niestabilności i promieniowania elektromagnetycznego. Procesy te są zasadniczo podobne do procesów zachodzących w magnetosferach innych planet i ich księżyców, w atmosferze Słońca i innych gwiazd, w przestrzeni międzyplanetarnej i międzygwiezdnej oraz w wielu różnych obiektach astrofizycznych.
Badania te stanowią ważną podstawę dla fundamentalnych nauk kosmicznych i astrofizycznych. 2. Obecnie technologia, ekonomia, nawigacja, telewizja, Internet, połączenia radiowe, aspekty wojskowe i życie ludzi na naszej planecie są silnie związane z pracą wielu satelitów poruszających się w geomagnetosferze. Różne procesy i MCR w geomagnetosferze wpływają na pracę satelitów i często prowadzą do awarii satelitów, aż do całkowitego zniszczenia ich elektroniki; w takich przypadkach satelity zasadniczo umierają. Opisane badania można uznać za podstawę do opracowania metod prognozowania niebezpiecznych sytuacji dla satelitów na różnych orbitach i zmniejszenia ryzyka awarii i utraty satelitów. 3. Interakcja ICME, ISW i IIR z geomagnetosferą prowadzi do generowania dużych burz magnetycznych, którym towarzyszy spadek Forbusha i efekty prekursorowe w intensywności Galaktycznego Promieniowania Kosmicznego (GCR). Te burze magnetyczne są niebezpieczne nie tylko dla satelitów, ale także dla powierzchni Ziemi pod względem technologii, połączeń radiowych, wypadków samochodowych i zdrowia ludzkiego (np. zwiększając częstotliwość zawałów mięśnia sercowego i udarów mózgu). Badania przyczyn powstawania burz magnetycznych mogą pomóc w opracowaniu metod prognozowania i zmniejszania poziomu zagrożenia burzami magnetycznymi.
Dlatego inne praktyczne zastosowanie tych badań jest związane z problemem wpływu pogody kosmicznej i klimatu kosmicznego na technologię, połączenia radiowe, nawigację, transport i zdrowie ludzi na Ziemi, co jest niezależne od wysokości i szerokości geomagnetycznej.
