- Код статьи
- S0023420625020015-1
- DOI
- 10.31857/S0023420625020015
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 63 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 131-139
- Аннотация
- В рамках численной модели исследовано влияние перемежаемости на ускорение частиц в экваториальной плоскости хвоста магнитосферы Земли. Для сопоставления с данными наблюдений выбрано событие 17.VII.2001, когда в плазменном слое хвоста магнитосферы более 10 мин наблюдалась потоки плазмы со скоростями до 400 км/c и амплитудой турбулентного магнитного поля порядка 10 нТл. Моделирование электромагнитного поля осуществлено при помощи суперпозиции вейвлетов, которые распределяются равномерно по всей вычислительной области. Специальным распределением амплитуд удается достичь того, чтобы результирующее поле было мультифрактальным и перемежаемым. Показано, что при ускорении в перемежаемом поле энергетические спектры частиц поднимаются и выполаживаются, – это значит, что частицы способны набрать больше энергии, чем при ускорении в турбулентном плазменном слое без учета перемежаемости.
- Ключевые слова
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 18
Библиография
- 1. Ковтюх А.С. Геокорона горячей плазмы // Косм. исслед. 2001. Т. 39. № 6. С. 563–596.
- 2. Grigorenko E.E., Hoshino M., Hirai M. et al. ‘‘Geography’’ of ion acceleration in the magnetotail: X-line versus current sheet effects // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. Iss. A3. A03203. https://doi.org/10.1029/2008JA013811
- 3. Kronberg E.A., Grigorenko E.E., Turner D.L. et al. Comparing and contrasting dispersionless injections at geosynchronous orbit during a substorm event // J. Geophys. Res. 2017. V. 122. P. 3055–3072.https://doi.org/10.1002/2016JA023551
- 4. Schodel R., Baumjohann W., Nakamura R. et al. Rapid flux transport in the central plasma sheet // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 301–313.
- 5. Vörös Z., Baumjohann W., Nakamura R. et al. Multi-scale magnetic field intermittence in the plasma sheet // Annales Geophysicae. 2004. V. 21. P. 1955–1964.https://doi.org/10.5194/angeo-21-1955-2003
- 6. Zelenyi L.M., Rybalko S.D., Artemyev A.V. et al. Charged particle acceleration by intermittent electromagnetic turbulence // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. Iss. 17.Art. ID. L17110.
- 7. Левашов Н.Н., Попов В.Ю., Малова Х.В. и др. Моделирование турбулентности с перемежаемостью в космической плазме // Косм. исслед. 2022. Т. 60. № 1. С. 11–16. https://doi.org/10.31857/S0023420622010083
- 8. Левашов Н.Н., Попов В.Ю., Малова Х.В. и др. Исследование процессов ускорения заряженных частиц в турбулентной космической плазме с перемежаемостью // Ученые записки физического факультета Московского Университета. 2021. № 4. C. 1–6.
- 9. Frisch U. Turbulence: The Legacy of A. N. Kolmogorov. Cambridge: Cambridge University Press, 1995.
- 10. Volwerk M., Baumjohann W., Glassmeier K. et al. Compressional waves in the Earth’s neutral sheet // Annales Geophysicae. 2004. V. 22. P. 303–315.https://doi.org/10.5194/angeo-22-303-2004
- 11. Lui A. Multifractal and intermittent nature of substorm-associated magnetic turbulence in the magnetotail // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2001. V. 63. Iss. 13. P. 1379–1385.
- 12. Левашов Н.Н., Попов В.Ю., Малова Х.В. и др. Моделирование мультифрактального турбулентного электромагнитного поля в космической плазме // Косм. исслед. 2023. Т. 61. № 2. С. 1–8.https://doi.org/10.31857/S0023420622100089
- 13. Павлов А.Н., Анищенко В.С. Мультифрактальный анализ сигналов на основе вейвлетпреобразования // Известия Саратовского университета. 2007. Т. 7. № 1. С. 3–25.
- 14. Божокин С.В., Паршин Д.А. Фракталы и мультифракталы. Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика, 2001.
- 15. Короленко П.В., Маганова М.С., Меснянкин А.В. Новационные методы анализа стохастических процессов и структур в оптике. Москва: НИИЯФ МГУ, 2004.
- 16. Keith D.W., Pettit C.L., Vecherin S.N. Wavelet-based cascade model for intermittent structure in terrestrial environments // Data Analysis, Statistics and Probability. 2013. https://arxiv.org/abs/1312.5649
- 17. Федер Е. Фракталы. Москва: Мир, 1991.
- 18. Будаев В.П., Савин С.П., Зелёный Л.М. Наблюдения перемежаемости и обобщенного самоподобия в турбулентных пограничных слоях лабораторной и магнитосферной плазмы: на пути к определению количественных характеристик переноса // Успехи физических наук. 2011. Т. 181. № 9. С. 905–952.
- 19. Зеленый Л.М., Зогин Д.В. Структура плазменного слоя магнитосферного хвоста Земли в экваториальной плоскости. Квазиадиабатическая модель // Физика космической плазмы: сб. тр. Киев: Наукова Думка, 1993.
- 20. El-Alaoui M., Walker R., Weygand J. et al. Magnetohydrodynamic Turbulence in the Earth’s Magnetotail from Observations and Global MHD Simulations // Frontiers in Astronomy and Space Sciences. 2021. V. 8. Art.ID. 620519. https://doi.org/10.3389/fspas.2021.620519
- 21. Borovsky J., Funsten H. MHD turbulence in the Earth’s plasma sheet: Dynamics, dissipation, and driving // J. Geophysical Research. 2003. V. 108. Iss. A7. 1284. https://doi.org/10.1029/2002JA009625
