Аномальный скейлинг энергии ионных пучков в токовом слое

Работа посвящена анализу скейлинга — масштабирования энергии ионных пучков — бимлетов $W_{\text{N}}\sim\text{N}^{\text{A}}$ в резонансных зонах $\mathrm{N}$ токового слоя по данным SC-1 и SC-4 спутников CLUSTER. Был исследован случай 05.02.2003 г. по энергодисперсионным мелкомасштабным субструктурам – сигнатурам бимлетов $1$–$20$ кэВ в авроральной магнитосфере на геоцентрических расстояниях (4.5–5.3)$R_E$, где $R_E$ – радиус Земли. Этот случай является аномальным, так как энергии бимлетов в резонансных зонах (выделено семь зон $\mathrm{N}=1$–$7$ с резонансами $\text{R}=1{-}7$; зона с $\text{R}=7$ находится в наиболее высокоширотной авроральной области) не подчиняются одному закону скейлинга. Для зон с резонансами $\text{R}=1{-}4$ показатели $\mathrm{A}$ составляют $0.04$ и $0.40$, а для зон с $\text{R}=5{-}7$ они составляют $0.83$ и $1.14$ по данным спутников SC-1 и SC-4 соответственно. Полученные по спутникам CLUSTER показатели отличаются от значения $\mathrm{A}=1.33$, предсказанного теорией (Письма в ЖЭТФ 85, 225 (2007)). Для зон с $\text{R}=5{-}7$ скейлинги энергии бимлетов могут быть объяснены при учете электрического поля $E_z$, перпендикулярного плоскости токового слоя. Наблюдаемые показатели $\mathrm{A}$ в зонах $\mathrm{N}=1$–$4$ могут быть связаны с тем, что нормальная составляющая магнитного поля $B_z$, контролирующая приращение энергии ионных пучков в токовом слое, в области этих резонансных зон имеет меньшее пространственное спадание, чем в области, содержащей зоны $\mathrm{N}=5$–$7$.