Подал: Лужковский Артемий Араратович (очно)
Авторы
Лужковский А.А.
Организации
Институт космических исследований РАН
Секция
Теория и моделирование физических процессов
Научный руководитель
Шкляр Давид Рувимович
Место работы научного руководителя
Институт космических исследований РАН
Текст тезисов
Электромагнитные ионно-циклотронные (ЭМИЦ) волны представляют собой поперечные левополяризованные волны, возбуждаемые в земной магнитосфере анизотропным неустойчивым распределением энергичных протонов с энергией ~10-100 кэВ. ЭМИЦ волны играют значительную роль в динамике магнитосферной плазмы и способны резонансно взаимодействовать с ионами и электронами на циклотронных резонансах. Как хорошо известно, следствием резонансного взаимодействия ЭМИЦ волн с протонами является рассеяние последних по питч-углам и их высыпание в земную атмосферу. Кроме того, считается, что резонансное взаимодействие с ЭМИЦ волнами на первом циклотронном резонансе играет важную роль в процессах питч-угловой диффузии релятивистских электронов радиационных поясов. Поскольку частота ЭМИЦ волн много меньше электронной циклотронной частоты, то циклотронный резонанс не изменяет энергию электронов, а приводит только к изменению их питч-угла.
В настоящей работе исследуются вопросы генерации, распространения и резонансного взаимодействия этих волн в многокомпонентной плазме, содержащей, помимо электронов и протонов, ионы гелия и кислорода. С помощью модельной неустойчивой функции распределения энергичных протонов, учитывающей конус потерь и температурную анизотропию, в области генерации определяются частота и начальный угол волновой нормали волнового пакета, соответствующие максимальному значению линейного инкремента волны. В предположении дипольного магнитного поля Земли и модели плотности холодной плазмы, представленной в [1], производится расчет траектории монохроматического пакета ЭМИЦ волн, распространяющегося в земной магнитосфере в соответствии с законами геометрической оптики. Вдоль траектории распространения волнового пакета вычисляется линейный инкремент волны. В работе исследуется взаимодействие указанного волнового пакета с электронами Ландау резонанса, которое, несмотря на относительно малую величину продольной компоненты электрического поля ЭМИЦ волны, может приводить к изменению энергии резонансных электронов и затуханию волны.
Литература:
1. Bortnik, J., Chen, L., Li, W., Thorne, R.M., & Horne, R. B. (2011). Modeling the evolution of chorus waves into plasmaspheric hiss. Journal of Geophysical Research, 116, A08221. https://doi.org/10.1029/2011JA016499
В настоящей работе исследуются вопросы генерации, распространения и резонансного взаимодействия этих волн в многокомпонентной плазме, содержащей, помимо электронов и протонов, ионы гелия и кислорода. С помощью модельной неустойчивой функции распределения энергичных протонов, учитывающей конус потерь и температурную анизотропию, в области генерации определяются частота и начальный угол волновой нормали волнового пакета, соответствующие максимальному значению линейного инкремента волны. В предположении дипольного магнитного поля Земли и модели плотности холодной плазмы, представленной в [1], производится расчет траектории монохроматического пакета ЭМИЦ волн, распространяющегося в земной магнитосфере в соответствии с законами геометрической оптики. Вдоль траектории распространения волнового пакета вычисляется линейный инкремент волны. В работе исследуется взаимодействие указанного волнового пакета с электронами Ландау резонанса, которое, несмотря на относительно малую величину продольной компоненты электрического поля ЭМИЦ волны, может приводить к изменению энергии резонансных электронов и затуханию волны.
Литература:
1. Bortnik, J., Chen, L., Li, W., Thorne, R.M., & Horne, R. B. (2011). Modeling the evolution of chorus waves into plasmaspheric hiss. Journal of Geophysical Research, 116, A08221. https://doi.org/10.1029/2011JA016499