Вплив релятивістського електронного променя на поширення хвиль з вістлерними модами для кільцевого розподілу в магнітосфері Сатурна

Анотація

Кассіні та багато дослідників повідомили, що whistler хор поблизу екваторіальної площини Сатурна рухається за його межі. Він може поширюватися, коли піднімається у високі широти, і може змінювати свої характеристики, резонансно взаємодіючи з доступними енергійними електронами. У статті досліджується хвиля для релятивістського електронного променя. За допомогою Cassini Magnetosphere Imaging Instrument (MIMI) спостерігається та повідомляється, що радіальна інжекція високоенергетичних частинок всередину є найбільш домінуючим у внутрішній магнітосфері Сатурна. В рамках цієї парадигми було встановлено емпіричне співвідношення дисперсії енергії для поширюваних коливань вістлерної моди в квазісатурновій магнітосферній плазмі від такої немонотонної кільцевої функції розподілу. У розрахунках використано кінетичний підхід та методику характеристик, які виявилися найкращими для побудови збурених станів плазми. Збурену функцію розподілу оцінили з використанням маршрутів незбурених частинок. Кільцева функція розподілу була використана для побудови виразу неочікуваної швидкості зростання релятивістської плазми у внутрішній магнітосфері. Результати для магнітосфери Сатурна були розраховані та інтерпретовані з використанням ряду параметрів. Було показано, що температурна неоднорідність є значним джерелом вільної енергії, яка сприяє поширенню хвилі вістлерної моди. Підвищуючи пікове значення, об’ємна інжекція енергетичних гарячих електронів впливає на швидкість росту. Було також продемонстровано, що зростання прискорюється при збільшенні кута поширення. Дослідження сприяє кращому розумінню зв’язку між випромінюваннями хвиль і частинок і VLF‑випромінюванням у великому масштабі.