ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2018, том 19, № 1, с.5-16. https://doi.org/10.21455/gr2018.1-1

УДК 550.344

Аннотация  Литература  Полный текст   

ПОНДЕРОМОТОРНЫЕ СИЛЫ ИОННО-ЦИКЛОТРОННЫХ ВОЛН ДИАПАЗОНА 0.1–0.2 ГЦ В ОБЛАСТИ МАГНИТНЫХ ЯМ НА ДНЕВНОЙ СТОРОНЕ МАГНИТОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

© 2018 г. А.К. Некрасов, Ф.З. Фейгин

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

Исследованы пондеромоторные эффекты, обусловленные электромагнитными ионно-цик­лотронными волнами в частотной полосе пульсаций Рс 2 (0.1–0.2 Гц) в двухионной (протоны H+, гелий He+) плазме. Вблизи дневной границы магнитосферы при наличии определенной плотности ионов гелия пондеромоторная сила приводит к заметному увеличению плотности фоновой плазмы в минимумах магнитного поля (магнитных ямах), расположенных симметрично относительно экватора. При увеличении плотности ионов гелия происходит усиление  влияния пондеромоторной силы на изменение плотности фоновой плазмы.

Ключевые слова: магнитосфера, пондеромоторная сила, магнитное поле, протоны, ионы гелия, магнитные ямы.

Литература

Антонова A.E., Шабанский В.П. Структура магнитного поля на больших расстояниях от Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 1968. Т. 8. С.801–805.

Антонова A.E., Шабанский В.П., Хедгекок П.С. Сопоставление эмпирической модели магнитного поля, основанной на данных HEOS-1,2, с аналитической двухдипольной моделью магнитосферы // Геомагнетизм и  аэрономия. 1983. Т. 23. С.697–699.

Вашими Х., Карпман В.И. О пондеромоторной силе высокочастотного электромагнитного поля в диспергирующей среде // ЖЭТФ. 1976. Т. 71, вып. 9. С.1010–1016.

Веденов А.А. Теория турбулентной плазмы. М.: ВИНИТИ, 1965. 115 с.

Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967. 683 с.

Некрасов А.К., Фейгин Ф.З. Влияние пондеромотрной силы, обусловленной альвеновскими волнами, на фоновую плазму на дневной стороне магнитосферы Земли //  Геомагнетизм и
аэрономия. 2016. Т. 56. С.1–7.

Половин Р.В., Демуцкий В.П. Основы магнитной гидродинамики. М.: Энергоатомиздат, 1987. 208 с.

Buneman O. Dissipation of currents in ionized media // Phys. Rev. 1959. V. 115. P.503–517.

Carlqvis P., Boström R. Space charge regions above the aurora // J. Geophys. Res. 1970. V. 75. P.7140–7146.

Carpenter D.L., Anderson R.R. An ISEE/ whistler model of equatorial electron density in the magnetosphere // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P.1097–1108.

Chappel C.R. Detached plasma regions in the magnetosphere // J. Geophys. Res. 1974. V. 79. P.1861–1870.

Denton R.E., Takahashi K., Galkin I.A., Nsumei P.A., Huang X., Reinisch B.W., Anderson R.R., Sleeper M.K., Hughes W.J. Distribution of density along magnetospheric field lines // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. P.A04213. doi: 10.1029/2005JA011414.

Dyrud L.P., Engebretson M.J., Posch J.L., Hughes W.J., Fukunishi H, Arnoldy R.L., Newell P.T., Horne R.B. Ground observations and possible source regions of two types of Pc 1-2 micropulsations at very high latitudes // J. Geophys. Res. 1997. V. 102, N A 12.  P.27011–27027.

Feygin F.Z., Pokhotelov O.A., Pokhotelov D.O., Mursula K., Kangas J., Braysy T., Kerttula R.  Effect of heavy ions on pondedromotive forces due to ion cyclotron waves // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P.20481–20486.

Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A. Nonlinear problems of physics of the geomagnetic pulsations // Space Sci. Rev. 1994. V. 65. P.5–57.

Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A., Stenflo L., Shukla P.K. Modification of the magnetospheric plasma due to ponderomotive forces // Astrophys. Space Sci. 1993. V. 200. P.91–96.

Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A., Feygin F.Z., Kurchashov Yu.P., McKenzie J.F., Shukla P.K., Stenflo L., Potapov A.S. Ponderomotive wave forces in longitudinal MHD waveguides // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. P.7997–8002.

Hudson M.K., Lysak R.L., Mozer F.S. Magnetic field-aligned potential drops due to electrostatic ion cyclotron turbulence // Geophys. Res. Lett. 1978. V. 5, Is. 2. P.143–146.

Kaye S.M., Kivelson M.G. Observations of Pc 1-2 waves in the outer magnetosphere // J. Geophys. Res. 1979. V. 84. P.4267–4276.

Kruer W.L., Kaw P.K., Dawson J.M., Oberman C. Anomalous high frequency resistivity of a plasma // Phys. Rev. Lett. 1970. V. 24.  doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.24.987.

Lemaire J. Plasma distribution models in a rotating magnetic dipole and refilling of plasmaspheric flux tubes // Phys. Fluids B. 1989. V. 1. P.1519–1525.

Nekrasov A.K., Feygin F.Z. Ponderomotive action of ULF pulsations in the magnetospheric plasma // Physica Scripta. 2005. V. 71. P.310–313.

Nekrasov A.K., Feygin F.Z. Effect of the thermal pressure on upward plasma fluxes due to ponderomotive force of Alfven waves // Nonlinear Process.  Geophys. 2011. V. 18. P.235–241.

Nekrasov A.K., Feygin F.Z. Nonlinear plasma density modification by the ponderomotive force of ULF pulsations at the dayside magnetosphere  // Astrophys  Space Sci. 2012. V. 341. P.225–230.

Persoon A.M., Gurnett D.A., Santolik O., Kurth W.S., Faden J.B., Groene J.B., Lewis G.R., Coates A.J., Wilson R.J., Tokar R.L., Wahlund J.-E., Moncuquet M. A diffusive equilibrium model for the plasma density in Saturn’s magnetosphere // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. P.A04211. doi: 10.1029/2008JA013912.

Pokhotelov O.A., Feygin F.Z., Stenflo L., Shukla P.K. Density profile modifications by electromagnetic ion-cyclotron wave pressures near the dayside magnetospheric boundary // J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P.10827–10833.