S-СПЛЕСКИ В ШТОРМАХ ДЕКА­МЕТРОВОГО РАДІОВИПРОМІНЮВАННЯ ЮПІТЕРА ПІД ВПЛИВОМ МГД ЗБУРЕНЬ НИЗЬКОЇ ТА ВИСОКОЇ ЧАСТОТИ В СТРИМЕРО-ПОДІБНИХ ДЖЕРЕЛАХ

Анотація

Проаналізовано модель випромінювання S-сплесків, в якій сплески генеруються циклотронним мазером в розшарованих на стримери джерелах, що активуються завдяки процесам іонізації та МГД хвилям високих і низьких частот в магнітосфері Юпітера.

В дослідженнях враховано, що процеси зіткнення іонів з атомами газу у магнітосфері з низько іонізованої плазми змінюють швидкості та час загасання МГД хвиль на наднизьких частотах, оскільки високо та низько частотні МГД збурення плазми мають різні властивості і виконують різні функції в магнітосфері Юпітера. Показано, що типові періодичності S-сплесків високої частоти (ВЧ), приблизно 0,5 кГц і 1 Гц, можуть бути пов'язані з ВЧ хвилями Альфвена, які активують мазерну генерацію сплесків декаметрового випромінювання. З іншого боку, типові низькочастотні (НЧ) періодичності випромінювання S-бурі, з часовою шкалою близько 5 і 20 хв, можуть бути пов'язані з НЧ хвилями Альфвена, які активують процеси іонізації плазми та її розшарування на стримери.

Досліджено процес поширення ВЧ і НЧ МГД хвиль в магнітосфері Юпітера в середині потокової трубки Іо–Юпітер, розшарованої на стримери, в яких збуджуються одночасно по декілька мод хвиль Альфвена. Та досліджено процес мазеріної генерації сплесків декаметрового випромінювання в присутності ВЧ MГД-хвиль. Показано, що ВЧ хвилі Альфвена збурюють щільність електронної плазми та розподіл швидкостей, що утворює умови задля ефективної генерації декаметрового випромінювання.

Нарешті, обговорено особливі властивості мод ВЧ і НЧ хвиль Альфвена, що існують в плазмових стримерах, та як вони формують S-сплески декаметрового випромінювання, і показано відповідності даним спостережень. Також, обговорено інші альтернативні процеси, які можуть працювати в досліджуваній моделі джерела. Зокрема, зазначено, що надтонкі ВЧ альвенівські моди можуть збуджуватися під час іонізаційного вибуху при відбитті НЧ хвиль Альфвена від верхніх шарів іоносфери Юпітера. Саме ці ВЧ альвенівські збурення керують розподілом електронної плазми в стримерах, та формують промінь декаметрового випромінювання, що повертається та спостерігається як S-сплески. Також, обговорено особливості випромінювання при утворенні пучків електронів на осі стримера, які можуть стати чинником мазерної активації S-сплесків променями із плазмових хвиль, збуджуваними на частоті біля електронного циклотронного резонансу.