science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Uniforme modellen van chorusgolffrequentie getjilp

In de opvatting van deze kunstenaar gevangen elektronen spiraliseren rond magnetische veldlijnen in de magnetosfeer van de aarde. Krediet:NASA Goddard Space Flight Center/Brian Monroe

Refreingolven in Whistler-modus zijn elektromagnetische emissies die veel voorkomen in planetaire magnetosferen. Onder andere effecten, hun verstrooiing van magnetosferische elektronen is een aanjager voor de vorming van aurora's. Een belangrijk kenmerk van deze golven is het frequentiegepiep, waarin de frequentie van de emissie met de tijd bijna monotoon stijgt of daalt.

Het bestaan ​​van het tjilpen van de frequentie van de refreingolf is bekend sinds het begin van de ruimtevlucht, maar tot op heden er is geen consensusmechanisme voor ontstaan. In plaats daarvan, de literatuur bevat een aantal mechanismen die zowel het bestaan ​​ervan als de snelheid van het getjilp verklaren. Bijvoorbeeld, één model relateert de piepsnelheid aan inhomogeniteiten in het magnetische achtergrondveld, een idee dat vervolgens werd ondersteund door observaties. Een andere verbindt de snelheid met de amplitude van refreingolven; deze hypothese heeft ook observationele ondersteuning gekregen.

Tao et al. een nieuw model voorstellen, genaamd Trap-Release-Amplify (TaRA), die tot doel heeft deze schijnbaar tegenstrijdige hypothesen te verenigen, en ze voeren computersimulaties uit om de implicaties ervan te evalueren. Net als bij andere modellen, TaRA beschrijft elektronen die een chorusgolfpakket tegenkomen, lijn hun fase uit met het pakket, en stoten vervolgens nieuwe kooremissies uit. De elektronen planten zich tegengesteld aan de beweging van het golfpakket voort, wat betekent dat elke interactie vordert door verschillende verschillende regio's met verschillende fysieke eigenschappen.

De auteurs tonen aan dat TaRA zowel de inhomogeniteit van het achtergrondmagnetische veld als de golfamplitudehypothesen van frequentiegepiep kan omvatten. In hun model deze mechanismen vertegenwoordigen twee afzonderlijke stadia van interactie tussen een elektron en het golfpakket. Dus, het is redelijk dat beide mechanismen verschillende schattingen van de tjilpende snelheid kunnen geven en tegelijkertijd kunnen overeenkomen met fysieke waarnemingen. Die observaties, ze beweren, zijn gewoon het meten van verschillende stadia in het refreingeneratieproces.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.