Zakharov–Kuznetsov Equation for Describing Low-Frequency Nonlinear Dust Acoustic Perturbations in Saturn’s Dusty Magnetosphere
- Авторлар: Kopnin S.1, Shokhrin D.2, Popel S.1
-
Мекемелер:
- Space Research Institute, Russian Academy of Sciences
- Higher School of Economics
- Шығарылым: Том 50, № 1 (2024)
- Беттер: 51-60
- Бөлім: ПЫЛЕВАЯ ПЛАЗМА
- URL: https://journals.rcsi.science/0367-2921/article/view/260997
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292124010056
- EDN: https://elibrary.ru/SKJBCV
- ID: 260997
Дәйексөз келтіру
Аннотация
A description is given of low-frequency nonlinear dust acoustic waves in Saturn’s dusty magnetosphere, which contains electrons of two types (hot and cold) obeying the kappa distribution, magnetospheric ions, and charged dust particles. For the corresponding conditions, the derivation of the Zakharov–Kuznetsov equation is given, which describes the nonlinear dynamics of dust acoustic waves in the case of low frequencies and a pancake-shaped wave packet along an external magnetic field. It is shown that under the conditions of Saturn’s magnetosphere there exist solutions of the Zakharov–Kuznetsov equation in the form of one-dimensional and three-dimensional solitons. Possible observations of the considered solitons in future space missions are discussed.
Негізгі сөздер
Авторлар туралы
S. Kopnin
Space Research Institute, Russian Academy of Sciences
Email: popel@iki.rssi.ru
Ресей, Moscow
D. Shokhrin
Higher School of Economics
Email: popel@iki.rssi.ru
Ресей, Moscow
S. Popel
Space Research Institute, Russian Academy of Sciences
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: popel@iki.rssi.ru
Ресей, Moscow
Әдебиет тізімі
- Попель С.И. // Природа. 2015. № 9. С. 48.
- Wahlund J.-E., André M., Eriksson A.I.E., Lundberg M., Morooka M.W., Shafiq M., Averkamp T.F., Gurnett D.A., Hospodarsky G.B., Kurth W.S., Jacobsen K.S., Pedersen A., Farrell W., Ratynskaia S., Piskunov N. // Planetary Space Sci. 2009. V. 57. P. 1795.
- Yaroshenko V.V., Ratynskaia S., Olson J., Brenning N., Wahlund J.-E., Morooka M., Kurth W.S., Gurnett D.A., Morfill G.E. // Planetary Space Sci. 2009. V. 57. P. 1807.
- Sittler Jr. E.C., Ogilvie K.W., Scudde J.D. // J. Geophys. Res. 1983. V. 88. P. 8847.
- Barbosa D.D., Kurth W.S. // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 9351.
- Koen E.J., Collier A.B., Maharaj S.K., Hellberg M.A. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21. P. 072122.
- Popel S.I., Zelenyi L.M., Golub’ A.P., Dubinskii A.Yu. // Planetary Space Sci. 2018. V. 156. P. 71.
- Голубь А.П., Попель С.И. // Письма ЖЭТФ. 2021.Т. 113. С. 440.
- Schippers P., Blanc M., Andre N., Dandouras I., Lewis G.R., Gilbert L.K., Persoon A.M., Krupp N., Gurnett D.A., Coates A.J., Krimigis S.M., Young D.T., Dougherty M.K. // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. A07208.
- Yeager A. // Nature. 2008. doi: 10.1038/news.2008.1254.
- Pécseli H.L., Lybekk B., Trulsen J., Eriksson A. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 1997. V. 39. P. A227.
- Попель С.И. // Физика плазмы. 2001. Т. 27. С. 475.
- Копнин С.И., Косарев И.Н., Попель С.И. // Физика плазмы. 2005. Т. 31. С. 224.
- Копнин С.И., Шохрин Д.В., Попель С.И. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 163.
- Копнин С.И., Шохрин Д.В., Попель С.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 582.
- Петвиашвили В.И., Похотелов О.А. Уединенные волны в плазме и атмосфере. М.: Энергоатомиздат, 1989.
- Banerjee G., Maitra S. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 043708.
- Popel S.I., Kopnin S.I., Kosarev I.N., Yu M.Y. // Adv. Space Res. 2006. V. 37. P. 414.
- Rubab N., Murtaza G. // Physica Scripta. 2006. V. 73. P. 178.
- Зейтунян Р.Х. // УФН. 1995. Т. 165. С. 1403.
- Рыскин Н.М., Трубецков Д.И. Нелинейные волны. М.: URSS, 2021. С. 180.
- Кассем А.И., Копнин С.И., Попель С.И., Зеленый Л.М. // Физика плазмы. 2022. T. 48. P. 871.
- Sulaiman A.H., Kurth W.S., Hospodarsky G.B., Averkamp T.F., Ye S.-Y., Menietti J.D., Farrell W.M., Gurnett D.A., Persoon A.M., Dougherty M.K., Hunt G.J. // Geophys. Res. Lett. 2018. V. 45. P. 7347.
- Kopnin S.I., Kosarev I.N., Popel S.I., Yu M.Y. // Planetary Space Sci. 2004. V. 52. P. 1187.