Variaciones geomagnéticas atribuídas a la corriente anillo ecuatorial en períodos de tormenta magnética, a partir de registros en observatorios simétricos en latitud geomagnética

Abstract

Las variaciones del campo magnético terrestre registradas durante una tormenta geomagnética son la superposición de variaciones regulares y perturbaciones. Las primeras son debidas principalmente a corrientes en la alta atmósfera generadas por la acción dínamo de un sistema de vientos horizontales; las segundas a corrientes magnetosféricas e ionosféricas causadas por la transferencia de masa y energía del viento solar a la magnetosfera. Entre éstas últimas se destaca la corriente anillo ecuatorial, que circula hacia el oeste con simetría respecto del plano del ecuador geomagnético y en su vecindad; la variación geomagnética que produce ha sido tradicionalmente calculada suponiendo que tiene simetría cilíndrica alrededor del eje del dipolo geomagnético, extrapolándose por tanto que la corriente anillo ecuatorial tiene tal simetría cilíndrica. Los valores symH calculados (por minuto) por el Centro Mundial de Kyoto (Japón) pretenden expresar, con mayor definición temporal que los tradicionales índices Dst (horarios), las variaciones debidas a la corriente anillo ecuatorial. Ambos conjuntos forman sucesiones completas.

En este trabajo se presenta un método que se basa en imponer una condición de simetría a la variación geomagnética que se atribuye a la corriente anillo ecuatorial: una misma variación negativa de la componente norte y variaciones opuestas de la componente vertical, a ambos lados del ecuador geomagnético. Para ello se utilizan la componente norte X y la vertical Z registradas durante tormentas geomagnéticas en pares de observatorios con latitud geomagnética conjugada y similar longitud. Los resultados permiten corroborar que la componente norte condicionada por la simetría ecuatorial depende del tiempo local (de la longitud de los observatorios), mostrando que esta variación no es independiente del ángulo acimutal alrededor del eje dipolar geomagnético (no tiene simetría cilíndrica alrededor de él). De la relación entre las componentes geomagnéticas norte y vertical que satisfacen la condición de simetría ecuatorial impuesta, se deduce que la corriente anillo ecuatorial no es la única que satisface tal condición, sino que los aportes de las variaciones debidas a las corriente de la magnetopausa, de la cola magnética, de la cuña auroral o las ionosféricas no pueden ser consideradas despreciables. El conjunto de los valores de la variación hallada con la condición de simetría respecto del plano ecuatorial no es completo.

The geomagnetic field variations recorded on the Earth during a geomagnetic storm are the superposition of both quiet and disturbed variations. The first ones are principally due to currents at the upper atmosphere generated by the dynamo action of a sys tem of horizontal wind. The second ones are due to ionospheric and magnetospheric currents caused by the mass and energy transfer of the solar wind to the magnetosphere. Among these last ones, the equatorial ring current drifts westward, with symmetry in relation with the geomagnetic equator, at 4-7 Re. It produces a geomagnetic variation that has been traditionally calculating assuming that it is symmetric around the dipole axis. The symH values calculated (each minute) by the WDC-C2 of Kyoto supposedly express, with better definition than the hourly Dst index the geomagnetic variations due to this equatorial ring current.

This work presents a method based on the symmetrical condition imposed to the geomagnetic variations impute to the equatorial ring current: the same negative variation of the north X component and opposite variations of the vertical component, at both sides of the geomagnetic equator. The north X and the vertical Z components recorded during a geomagnetic storm, in pairs of observatories with conjugate geomagnetic latitude and similar longitude are used. The results verified that the conditioned X component (which is comparable with the indices) in not independent of the azimuthal angle around the dipole axis (depends on the local time). From the relation between X and Z conditioned components it is deduced that the equatorial ring current is not the only one satisfying the symmetry imposed, but variations due to the currents at the magnetopause, the magnetic tail, the auroral wedge or the ionospheric ones can not be ignored. The set of values of the conditioned variations by the equatorial symmetry is not complete.