ОБ ОДНОЙ ОСОБЕННОСТИ ПОНДЕРОМОТОРНОЙ СИЛЫ ИОННО-ЦИКЛОТРОННОЙ ВОЛНЫ В ОКОЛОЗЕМНОЙ ПЛАЗМЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Теория пондеромоторных сил в космической плазме является существенной составной частью солнечно-земной физики. Описана проблема, возникающая при использовании классической формулы пондеромоторной силы для анализа ускорения ионов в магнитосфере Земли под воздействием ионно-циклотронной волны, состоящая в том, что сила стремится к бесконечности с приближением частоты волны к локальной гирочастоте ионов. Показано, что сингулярность возникает в результате идеализаций, неизбежно принимаемых при построении стандартной теории пондеромоторных сил. Рассмотрено два предельных случая — случай широкой полосы непрозрачности для ионно-циклотронных волн, и случай узкой полосы непрозрачности. Предложено два способа регуляризации пондеромоторной силы в окрестности полюса показателя преломления ионно-циклотронной волны. Один из них устраняет сингулярность в полюсе на границе широкой, а другой — на границе узкой полосы непрозрачности. Указаны примеры волновых явлений в околоземной плазме, при исследовании которых необходимо учитывать сингулярность пондеромоторной силы, вычисленной в рамках стандартной теории.

Об авторах

А. В. Гульельми

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: guglielmi@mail.ru
Москва, Россия

А. С. Потапов

Институт солнечно-земной физики СО РАН

Email: potapov@iszf.irk.ru
Иркутск, Россия

Ф. З. Фейгин

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Email: feygin@ifz.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Лихтер Я.И., Гульельми А.В., Ерухимов Л.М., Михайлова Г.А. Волновая диагностика приземной плазмы. М.: Наука, 1988.
  2. Гульельми А.В., Потапов А.С. // УФН. 2021. Т. 191. С. 475. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.06.038777
  3. Lundin R., Guglielmi A.V. // Space Sci. Rev. 2006. V. 127. P. 1. https://doi.org/10.1007/s11214-006-8314-8
  4. Abraham M. The Classical Theory of Electricity and Magnetism (Revised by R. Becker).NewYork: Hafner Publ. Comp., 1932.
  5. Миллер М.А.// Известия вузов. Сер. Радиофизика. 1958. Т. 1. С. 110.
  6. Питаевский Л.П. // ЖЭТФ. 1960. Т. 39(5). С. 1450.
  7. Lundin R., Hultqvist B. // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 6665.
  8. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2003.
  9. Гинзбург В.Л. Теоретическая физика и астрофизика. М.: Наука, 1975.
  10. Альфвен Х. Космическая электродинамика. М.: Иностранная литература, 1952.
  11. Гульельми А.В. // Физика Земли. 1992.№7. С. 35.
  12. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979.
  13. Зоммерфельд А. Механика деформируемых сред / Пер. с нем. Е. М. Лифшица. М.: ИЛ, 1954. 488 с.
  14. Grimberg G., Pauls W., Frisch U. // Physica D. 2008. V. 237. P. 1878.
  15. Гульельми А.В., Фейгин Ф.З. // Солнечно-земная физика. 2023. Т. 9. С. 28. https://doi.org/10.12737/szf-93202304
  16. Гульельми А.В., Фейгин Ф.З., Потапов А.С. // Солнечно-земная физика. 2024. Т. 10. С. 17. https://doi.org/10.12737/szf-104202402
  17. Guglielmi A.V., Potapov A.S., Russell C.T. // Письма ЖЭТФ. 2000. Т. 72. С. 432.
  18. Гершман Б.Н., Угаров В.А. // УФН. 1960. Т. 72. С. 235.
  19. Будько Н.И. // Геомагнетизм и аэрономия. 1979. Т. 19. С. 363.
  20. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Физматгиз, 1960.
  21. Горелик Г.С. Колебания и волны. М.: Физматлит, 2008.
  22. Биркгоф Г. Гидродинамика. Методы. Факты. Подобие. М.: Иностранная лит-ра, 1963.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025