Просторово-часова структура полоїдальних альвенівських хвиль у магнітосфері
Рубрика:
| Климушкін, ДЮ, Магер, ПМ, Золотухіна, НО |
| Косм. наука технол. 2010, 16 ;(1):46-54 |
| https://doi.org/10.15407/knit2010.01.046 |
| Мова публікації: Англійська |
Анотація: У даній роботі представлені деякі недавні дослідження просторово-часової структури полоідальним (високомолекулярних) альфвенівських хвиль (Pc4-5) в магнітосфері з урахуванням кінцевої кривизни поля і тиску плазми. Ефекти плазми кінцевого тиску особливо важливі поблизу екватора магнітосфери, де може утворюватися непрозора область хвиль Альфвена. Ця область обмежена двома поворотними точками, які обмежують проникнення енергії хвилі далеко від іоносфери, і резонатор Альфвена з'являється на частини лінії поля, що прилягає до іоносфері. У зв'язку з цим пульсації ULF в північній і південній півкулях можуть бути неспряженими. Іншим результатом є своєрідна вирівняна по полю структура хвильового магнітного поля: її фундаментальна гармоніка повинна мати три вузла, а не один вузол, як з холодної плазмою. Поперечна структура хвилі визначається механізмом збудження. У доповіді передбачається, що хвиля випромінюється змінним струмом, створюваним областю дрейфуючих частинок або неоднорідністю кільцевого струму. Показано, що хвиля з'являється в якомусь азимутному місці одночасно з появою хмари частинок в тому ж місці. Хвиля поширюється на захід, в напрямку протонного дрейфу. Очікувані властивості хвилі (амплітуда, поляризація, годограма) близькі до спостережуваних властивостей полоідальним пульсацій ULF.
|
| Ключові слова: альвенівські хвилі, магнітне поле, плазма |
References:
1. Anderson B. J., Potemra T. A., Zanetti L. J., et al. Statistical correlation between Pc3—5 pulsations and solar wind/ IMF parameters and geomagnetic indices // Physics of Space Plasmas: SPI Conference Proceedings and Reprint Series / Eds T. Chang, G. B. Crew,J. B. Jasperse. — Cambridge, Massachusetts: Scientific Publishers Inc., 1991. — Vol. 10. — P. 419—429,
2. Eriksson P. T. I., Blomberg L. G., Walker A. D. M., et al. Poloidal ULF oscillations in the dayside magnetosphere: a Cluster study // Ann. Geophys. — 2005. — 23. — P. 2679— 2686.
3. Frey H. U., Mende S. B., Angelopoulos V., et al. Substorm onset observations by IMAGE-FUV // J. Geophys. Res. — 2004. — 109. — A10304, doi:10.1029/2004JA010607.
4. Guglielmi A. V., Zolotukhina N. A. Excitation of Alfvén oscillations of the magnetosphere by the asymmetric ring current // Issled. geomagn. aeron. i fiz. Solntsa. — 1980. — 50. — P. 129—137 (in Russian).
5. Kadomtsev B. B. Hydromagnetic stability of plasma // Vo -prosy teorii plazmyed / Ed. by M. A. Leontovich. — Moskow: Gosatomizdat, 1963. — P. 132—176 (in Russian).
6. Klimushkin D. Yu., Mager P. N. The spatio-temporal structure of impulse-generated azimuthal small-scale Alfvén waves interacting with high-energy charged particles in the magnetosphere // Ann. Geophys. — 2004. — 22. — P. 1053—1060.
7. Klimushkin D. Yu., Mager P. N., Glassmeier K.-H. Toroidal and poloidal Alfvén waves with arbitrary azimuthal wave numbers in a finite pressure plasma in the Earth’s magnetosphere // Ann. Geophys. — 2004.— 22. — P. 267—288.
8. Leonovich A. S., Mazur V. A. A theory of transverse small scale standing Alfvén waves in an axially symmetric magnetosphere // Planet. Space Sci. — 1993. — 41. — P. 697—717.
9. Leonovich A. S., Mazur V. A. Standing Alfvén waves in an axisymmetric magnetosphere excited by a non-stationary source // Ann. Geophys. — 1998. — 16. — P. 914—920.
10. Mager P. N., Klimushkin D. Yu. Alfvén ship waves: high-m ULF pulsations in the magnetosphere, generated by a moving plasma inhomogeneity // Ann. Geophys. — 2008. — 26. — P. 1653—1663.
11. Mager P. N., Klimushkin D. Yu., Ivchenko N. On the equa-torward phase propagation of high- m ULF pulsations observed by radars // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Phys. — 2009. — 71. — P. 1677—1680.
12. Mager P. N., Klimushkin D. Yu., Pilipenko V. A., et al. Field-aligned structure of poloidal Alfvén waves in a finite pressure plasma // Ann. Geophys. — 2009. — 27.
13. Pilipenko V. A., Mazur N. G., Fedorov E. N., Engebret-son M. J., et al. Alfvén wave reflection in a curvilinear magnetic field and formation of Alfvénic resonators on open field lines // J. Geophys. Res. — 2005. — 110. — A10S05, doi:10.1029/2004JA010755.
14. Roederer J. G. Dynamics of geomagnetically trapped radiation. — New York: Springer-Verlag, 1970.
15. Schäfer S., Glassmeier K.-H., Eriksson P. T. I., et al. Spatio-temporal structure of a poloidal Alfven wave detected by Cluster adjacent to the dayside plasmapause // Ann. Geophys. — 2008. — 26. — P. 1805—1817.
16. Wright D. M., Yeoman T. K., Rae I. J., et al. Ground-based and Polar spacecraft observations of a giant (Pg) pulsation and its associated source mechanism // J. Geophys. Res. — 2001. — 106. — P. 10837—10852.
17. Yeoman T. K., Wright D. M., Baddeley L. J. Ionospheric sigatures of ULF waves: active radar techniques // Mag-netospheric ULF waves: Synthensis and New Directions: Geophys. monograph ser. — 2006. — N 169. — P. 273— 288. — 10.1029/169GM18.