Статьи автора

Особенности квазипериодических КНЧ-излучений вне плазмосферы

Номер выпуска 6 от 01.06.2023

Pассматриваются новые сведения о КНЧ/ОНЧ-излучениях за пределами плазмосферы, содержащиеся в данных наблюдений, выполненных на космических аппаратах Van Allen Probes. Вблизи апогея траектории за плазмосферой отмечались квазипериодические последовательности всплесков электромагнитных излучений на частотах ниже 2 кГц с глубокой модуляцией интенсивности. Морфологически отдельный всплеск излучений подобен фрагменту излучений QP 2. Рассматриваемые последовательности всплесков могут иметь разную временнýю структуру. Во-первых, они могут быть четко периодическими. Во-вторых, в них могут периодически чередоваться всплески разной интенсивности. В-третьих, последовательность всплесков может иметь более сложную временнýю структуру. Возбуждение рассматриваемых шумовых по своей природе излучений, вероятно, происходит при развитии циклотронной неустойчивости в облаках оторвавшейся плазмы, которые существуют за пределами плазмосферы после магнитных возмущений. Многие свойства излучений объясняет теория плазменного магнитосферного мазера, допускающая существования автоколебательного процесса генерации излучений, обусловленного модуляцией анизотропии функции распределения энергичных электронов. Теория объясняет новые результаты наблюдений квазипериодических излучений с более сложной временнóй структурой при наличии периодического внешнего воздействия на динамику плазменного магнитосферного мазера. Во всех рассмотренных случаях было проверено в данных магнитометра космического аппарата отсутствие признаков геомагнитных пульсаций с периодами, сравнимыми с периодами повторения спектральных форм на спектрограммах электромагнитных излучений. Модельные расчеты показали, что акустико-гравитационная волна в ионосфере в основании трубки магнитного поля с облаком оторвавшейся плазмы может обеспечить формирование наблюдаемой временнóй структуры излучений.

90 0

ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕРАЦИИ КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИХ ОНЧ-ИЗЛУЧЕНИЙ С СУЩЕСТВЕННОЙ ЧАСТОТНОЙ ДИНАМИКОЙ ВНУТРИ ПЛАЗМОСФЕРЫ

Номер выпуска 5 от 25.03.2026

Рассмотрены несколько базовых моделей частотной динамики в квазипериодических ОНЧ-излучениях с периодами повторения спектральных форм от 10 до 300 с. Во всех случаях речь идет о проявлениях циклотронной неустойчивости электронных радиационных поясов, которые хорошо описываются в рамках теории плазменного магнитосферного мазера, основанной на усредненной самостоязованной системе квазилинейных уравнений для частиц и волн. Не очень четкие спектральные элементы характерны для QP-всплесков, представляющих собой шипения с резонансной модуляцией преимущественно вблизи верхней спектральной границы геомагнитными пульсациями диапазона 3–4. Анализ общей задачи о равновесии в радиационных поясах показывает возможность его нестабильности, которая обусловлена отличием питч-угловых зависимостей мощности источника частиц и стационарной функции распределения. В нелинейном режиме указанной нестабильности формируются QP2-излучения обычно с четким возрастанием частот в отдельных спектральных элементах. Основное внимание в работе уделено изучению QP2-излучений с существенной частотной динамикой. При этом выясняются новые возможности диагностики космической плазмы и устанавливаются условия генерации часто наблюдаемых квазипериодических излучений с большой и очень быстрой динамикой частотного спектра, который можно представить в виде произведения функций, зависящих от времени и от частоты. Изучение важных деталей возбуждения квазипериодических ОНЧ-излучений с существенной частотной динамикой внутри плазмосферы имеет интересные перспективы для дальнейших исследований, а уже достигнутый уровень понимания магнитосферных процессов имеет реальный диагностический потенциал.

30 0