Ponderomotive Forces of Alfven Waves in the Earth’s Magnetosphere
- 作者: Feygin F.Z.1, Guglielmi A.V.1
-
隶属关系:
- Schmidt Joint Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences
- 期: 编号 6 (2023)
- 页面: 190-198
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3337/article/view/249494
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333723060066
- EDN: https://elibrary.ru/LYFLZG
- ID: 249494
如何引用文章
详细
Abstract
—This paper is devoted to the 80th anniversary of the discovery of Alfven waves, which play an important role in physics, radiophysics, astrophysics, and Earth physics. The emphasis is on the ponderomotive redistribution of plasma in the Earth’s magnetosphere under the action of Alfven and ion-cyclotron waves. At relatively small distances from the Earth the ponderomotive force is buoyant, i.e., is directed upwards, regardless of whether an Alfven wave propagates towards the Earth or away from it. In the near-equatorial zone of the central regions of magnetosphere waves in the Pc 1 range push the plasma to the minimum of geomagnetic field, so that a maximum of plasma density arises on the equator at a sufficiently high wave intensity. A bifurcation occurs at the magnetosphere’s periphery, and the maximum is split into two maxima, the distance between which increases while moving away from the Earth. The polar wind, acceleration of heavy ions, and fictitious nonlinearity of the surface impedance of the Earth’s crust are also briefly discussed.
作者简介
F. Feygin
Schmidt Joint Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences
编辑信件的主要联系方式.
Email: feygin@ifz.ru
Russia, 123242, Moscow
A. Guglielmi
Schmidt Joint Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences
编辑信件的主要联系方式.
Email: guglielmi@mail.ru
Russia, 123242, Moscow
参考
- Альвен Х. Космическая электродинамика. М.: Издательство иностр. литер. 1952. 260 с.
- 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.
- Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Магнитотеллурическое зондирование горизонтально-однородных сред // М.: Недра. 1991. 123 с.
- Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Физматиздат. 1960. 685 с..
- Гульельми А.В. МГД волны в околоземной плазме. М.: Наука. 1979. 139 с.
- Гульельми А.В. Пондеромоторные силы в коре и в магнитосфере Земли // Физика Земли. 1992. № 7. С. 35–40.
- Гульельми А.В. Ультранизкочастотные электромагнитные волны в коре и в магнитосфере Земли // УФН. 2007. Т. 177. № 12. С. 1257–1276.
- Гульельми А.В. О фиктивной нелинейности поверхностного импеданса земной коры // Письма в ЖЭТФ. 2009. Т.89. Вып.7. С. 439–442.
- Гульельми А.В. К 70-летию формулировки граничного условия Леонтовича // Успехи физических наук. 2010. Т. 180. № 1. С. 105–106 https://doi.org/10.3367/UFNr.0180.201001g.0105
- Гульельми А.В., Фейгин Ф.З. Воздействие пондеромоторных сил на магнитосферу Земли // Физика Земли. 2018. № 5. С. 53–60.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит. 2003. 656 с.
- Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука. 1979. 528 с.
- Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Наука. 1980. 299 с.
- Barnett R.L., Green D.L., Waters C.L., Lore J.D., Smithe N., Myra J.R., Lau C., Van Compernolle B., Vincena S. Ponderomotive force driven density modifications parallel to on the LAPD // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 042508. https://doi.org/10.1063/5.0071162
- Espinoza-Troni J., Asenjo F.A., Moya P.S. Ponderomotive forces due to electron waves in unmagnetized plasmas described by Kappa distribution functions // Plasma Phys. Control. Fusion. 2023. V. 65(6). P. 06500. https://doi.org/10.1088/1361-6587/acc68a
- Alfvén H. Existence of electromagnetic hydrodynamic waves // Nature. 1942. V. 150. P. 405–406.
- Feygin F.Z., Pokhotelov O.A., Pokhotelov D.O., Mursula K., Kangas J., Braysy T., Kerttula R. Effect of heavy ions on ponderomotive forces due to ion cyclotron waves // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 20481–20486.
- Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A. Geoelectromagnetic Waves. IOP Publ. Ltd, Bristol. 1996.
- Guglielmi A., Lundin R., Potapov A., Tsegmed B., Petrunin A. Field-aligned acceleration of ions by the Alfvén waves in the polar regions // Advances in Space Research. V. 37. № 3 2006. P. 617–621.
- Nekrasov A.K., Feygin F.Z. Ponderomotive modification of multicomponent magnetospheric plasma due to electromagnetic ion cyclotron waves // Astrophys. Space Sci. 2013. V. 346. P. 203–212
- Lundin R., Guglielmi A. Ponderomotive forces in Cosmos // Space Sci. Rev. 2006. V. 127. № 1–4. P. 1–116.
- Troitskaya V.A. Pulsation of the Earth’s electromagnetic field with period of the 1 to 15 seconds and their connection with phenomena in the high atmosphere // J. Geophys. Res. 1961. V. 66. № 1. P. 5–18.
补充文件
