行星磁层中相对论电子 - 惠斯勒模式波粒子相互作用中由混沌引起的相空间扩散的增强
摘要：电子与哨声模式波之间的混沌相互作用已被证明为相空间中扩散增强提供了一种机制。能量角度扩散与电子被散射到损失角区相关，从而为极光沉降电子提供了一个来源。与背景磁场平行传播的单一哨声模式波与电子共振，但该过程并非随机的。先前的研究表明，存在一个反方向的第二个哨声模式波会引入随机性，从而增强了相空间扩散。在这里，我们将先前的工作推广到包括相对论效应。完整的相对论洛伦兹方程被数值求解，以适用于更广泛的参数空间。我们考虑与固有行星磁层相似的参数值，对具有“煎饼”速度分布（即速度空间中大的各向异性）的电子群体进行了规范化。我们显示扩散是快速的，发生在几十个电子回旋周期的时间尺度上，并且对波幅、波频率和垂直速度非常敏感。利用"旅行者1号"的数据，我们估计了木卫一环上哨声波的幅度，并显示两个哨声机制能够在毫秒时间尺度上从初始的煎饼分布中产生最多10度的能量角度扩散。
作者：W J Wykes, S. C. Chapman and G. Rowlands
论文ID：physics/9911075
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2007-05-23