ВИНИКНЕННЯ ПРИСКОРЮЮЧОГО ПОЛЯ, ФОРМУВАННЯ І ДИНАМІКА РЕЛЯТИВІСТСЬКОГО ЕЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В ОКОЛИЦІ ЮПІТЕРА
Анотація
Аналітично досліджено можливу динаміку електронного пучка, який формується в околиці Іо - природного супутника Юпітера та інжектується в напрямку Юпітера. При проникненні пучка в плазму Юпітера на певну глибину може розвинутися пучково-плазмова нестійкість. При цьому коливання, які збуджуються, додатково розмивають функцію розподілу електронів. Ці електрони, якщо їх енергія порядку необхідної певної величини, викликають УФ полярне сяйво. Для замикання струму необхідно формування подвійного електричного шару. Сформульовано необхідні параметри і умови формування на деякій висоті подвійного шару з великим стрибком електричного потенціалу, описані його властивості, стійкість, поведінку в часі і відбиття пучка в його полі для замикання струму. Відбиття пучка може призвести до його вихрової динаміки.
Завантаження
Посилання
Gladstone G.R., Waite J.H., Grodent Jr,D. et al. A pulsating auroral X-ray hot spot on Jupiter // Letters to nature. NATURE. – 2002. –Vol. 415. – P. 1000 - 1003.
Clarke J.T., Ajello J., Ballester G. et al. Ultraviolet emissions from the magnetic footprints of Io, Ganymede and Europa on Jupiter // Nature. – 2002. – Vol. 415. – P. 997–1000.
Connerney J.E.P. et al. Images of excited H+ 3 at the foot of the Io flux tube in Jupiter's atmosphere // Science. –1993. –Vol. 262. – P. 1035–1038.
Clarke J.T. et al. Far-ultraviolet imaging of Jupiter's aurora and the Io “footprint” // Science. –1996. –Vol. 274. –P. 404–409.
Prangé R.et al. Rapid energy dissipation and variability of the Io–Jupiter electrodynamic circuit // Nature. –1996. –Vol. 379. – P. 323–325.
Goldreich P., Lynden-Bell D. Io, a Jovian unipolar inductor // Astrophys. J. – 1969. – Vol. 156. – P. 59–78.
Belcher J.W. The Jupiter–Io connection, an Alfven engine in space // Science. –1987. – Vol. 238. – P. 170–176.
Neubauer F.M. Nonlinear standing Alfven wave current system at Io: theory // J. Geophys. Res. – 1980. – Vol. 85. – P. 1171-1178.
Mauk B.H., Haggerty D.K., Paranicas C. et al. Discrete and broadband electron acceleration in Jupiter’s powerful aurora // Nature. – 2017. – Vol. 549. – P. 66–69.
Dunn W.R., Branduardi-RaymontG., Ray L.C. et al. The independent pulsations of Jupiter’s northern and southern X-ray auroras // Nature. Astronomy. – 2017. – Vol. 1. – P. 758–764.
Jacobsen S., Saur J., Neubauer F.M., Bonfond B., Gérard J. C., Grodent D. Location and spatial shape of electron beams in Io’s wake // Journal of Geophysical Research. – 2010. – Vol. 115. – P. A04205.
Fomin P.I., Fomina A.P., Mal’nev V.N. Superradiation of magnetized electrons and the power of decameter radiation of the Jupiter – IO system // Ukrayins'kij Fyizichnij Zhurnal. – 2004. – Vol. 49. – No.1. – P. 3-8.
Onishchenko I.N., Linetskii A.R., Matsiborko N.G., Shapiro V.D., Shevchenko V.I. Contribution to the Nonlinear Theory of Excitation of a Monochromatic Plasma Wave by an Electron Beam // ZhETF Pis’ma v Redaktsiiu. – 1970. – Vol. 12. – No.12. – P. 407 – 411.
Mikhailovsky A.B. Theory of plasma instabilities Vol. 1. – M.: Atomizdat, 1975. – P. 272.
Singh N., Schunk R.W. Plasma response to the injection of an electron beam // Plasma Phys. and Contr. Fus. – 1984. – Vol. 26. – No.7. – P. 359 – 390.
Maslov V.I. Double layer formed by relativistic electron beam // Plasma Physics and Fusion Technology. – 1992. – Vol. 13. – No.10. – P. 676-679.
Okuda H., Horton R., Ono M., Ashour-Abdalla M. Propagation of nonrelativistic electron beam in a plasma in a magnetic field // Phys. Fluids. – 1987. – Vol. 30. – No.1. – P. 200 - 203.
Цитування
Vortex Structures and Electron Beam Dynamics in Magnetized Plasma
Maslov V.I., Cheremnykh O.K., Fomina A.P., Kholodov R.I., Novak O.P. & Ovsiannikov R.T. (2021) Ukrainian Journal of Physics
Crossref
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
