Многокомпонентный токовый слой магнитопаузы при произвольном распределении частиц по энергиям

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Найдено точное решение уравнений Максвелла-Власова для широкого класса многокомпонентных токовых слоев в бесстолкновительной плазме, описывающих пространственную структуру тока в магнитопаузе и согласованные неоднородные анизотропные распределения частиц по импульсам с различными эффективными температурами. Построенные слои допускают немонотонное изменение магнитного поля и могут иметь асимметричные, многогорбые и знакопеременные профили плотности тока. Профили тока различных популяций частиц могут обладать разными масштабами, содержать противотоки и быть сдвинуты друг относительно друга в пространстве. Рассмотренная модель применима для качественного описания магнитопауз, отделяющих магнитосферы планет от звездного ветра или разделяющих области звездного ветра с различными параметрами плазмы и магнитного поля.

Об авторах

А. А. Нечаев

Институт прикладной физики РАН

Email: a.nechaev@ipfran.ru
603950, Нижний Новгород, Россия

Вл. В. Кочаровский

Институт прикладной физики РАН

Email: a.nechaev@ipfran.ru
603950, Нижний Новгород, Россия

В. В. Кочаровский

Texas A&M University

Email: a.nechaev@ipfran.ru
Техас 77843, Колледж-Стейшн, США

М. А. Гарасёв

Институт прикладной физики РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.nechaev@ipfran.ru
603950, Нижний Новгород, Россия

Список литературы

  1. A.B. Lotekar, I.Y. Vasko, T. Phan, S.D. Bale, T.A. Bowen, J. Halekas, A.V. Artemyev, Yu.V. Khotyaintsev, and F. S. Mozer, Astrophys. J. 929, 58 (2022).
  2. J. L. Burch and T.D. Phan, Geophys. Res. Lett. 43, 8327 (2016).
  3. R. Nakamura, A. Varsani, K. J. Genestreti et al. (Collaboration), Journal of Geophysical Research: Space Physics 123, 1260 (2018).
  4. C. Norgren, D.B. Graham, Y.V. Khotyaintsev, M. Andr'e, A. Vaivads, M. Hesse, E. Eriksson, P.-A. Lindqvist, B. Lavraud, J. Burch, S. Fuselier, W. Magnes, D. J. Gershman, and C.T. Russell, Journal of Geophysical Research: Space Physics 123, 9222 (2018).
  5. P. Louarn, A. Fedorov, E. Budnik, G. Fruit, J.A. Sauvaud, C.C. Harvey, I. Dandouras, H. R'eme, M.C. Dunlop, and A. Balogh, Geophys. Res. Lett. 31, L19805 (2004).
  6. M.W. Dunlop, M.G.G.T. Taylor, Y.V. Bogdanova et al. (Collaboration), Journal of Geophysical Research: Space Physics 113, A07S19 (2008).
  7. S. Haaland, A. Runov, A. Artemyev, and V. Angelopoulos, Journal of Geophysical Research: Space Physics 124, 3421 (2019).
  8. L. F. Burlaga, N.F. Ness, D.B. Berdichevsky, J. Park, L.K. Jian, A. Szabo, E.C. Stone, and J.D. Richardson, Nat. Astron. 3, 1007 (2019).
  9. S.M. Krimigis, R.B. Decker, E.C. Roelof, M. E. Hill, C.O. Bostrom, K. Dialynas, G. Gloeckler, D.C. Hamilton, E.P. Keath, and L. J. Lanzerotti, Nat. Astron. 3, 997 (2019).
  10. J.D. Richardson, J.W. Belcher, P. Garcia-Galindo, and L. F. Burlaga, Nat. Astron. 3, 1019 (2019).
  11. D.A. Gurnett and W. S. Kurth, Nat. Astron. 3, 1024 (2019).
  12. J.R. Shuster, D. J. Gershman, J.C. Dorelli et al. (Collaboration), Nat. Phys. 17, 1056 (2021).
  13. M.M. Echim and J. F. Lemaire, Phys. Rev. E 72, 036405 (2005).
  14. N. Dorville, G. Belmont, N. Aunai, J. Dargent, and L. Rezeau, Phys. Plasmas 22, 092904 (2015).
  15. S.P. Gary, Theory of space plasma microinstabilities, Cambridge University Press, Cambridge (1993), 184 p.
  16. V.V. Kocharovsky, Vl.V. Kocharovsky, V.Yu. Martyanov, and S.V. Tarasov, Phys.-Uspekhi 59, 1165 (2016).
  17. O. Allanson, F. Wilson, T. Neukirch, Y.-H. Liu, and J.D.B. Hodgson, Geophys. Res. Lett. 44, 8685 (2017).
  18. T. Neukirch, I.Y. Vasko, A.V. Artemyev, and O. Allanson, Astrophys. J. 891, 86 (2020).
  19. E.M. Lifshitz and L.P. Pitaevskii, Physical Kinetics, Pergamon, Oxford (1981), p. 115.
  20. V.V. Kocharovsky, Vl.V. Kocharovsky, V.Yu. Martyanov, and A.A. Nechaev, Astron. Lett. 45, 551 (2019).
  21. Vl.V. Kocharovsky, V.V. Kocharovsky, and A.A. Nechaev, Dokl. Phys. 66, 9 (2021).
  22. V.V. Kocharovsky, Vl.V. Kocharovsky, V.Yu. Martyanov, and A.A. Nechaev, J. Phys. Conf. Ser. 932, 012019 (2017).
  23. T. Silva, B. Afeyan, and L.O. Silva, Phys. Rev. E 104, 035201 (2021).
  24. A.A. Kuznetsov, V.V. Kocharovskii, Vl.V. Kocharovskii, A.A. Nechaev, and M.A. Garasev, Plasma Phys. Rep. 48, 973 (2022).
  25. K.Yu. Vagin and S.A. Uryupin, Plasma Phys. Rep. 40, 393 (2014).
  26. T.D. Arber, K. Bennett, C. S. Brady, A. Lawrence-Douglas, M.G. Ramsay, N. J. Sircombe, P. Gillies, R.G. Evans, H. Schmitz, A.R. Bell, and C.P. Ridgers, Plasma Phys. Control. Fusion 57, 113001 (2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023