电磁离子回旋波对多组分磁层等离子体的有质动力修正

我们推导了包含重离子的真实多组分磁层等离子体中有质动力的表达式。所考虑的有质动力包含了所有物种的感应磁矩，并源于非均匀介质中传播的低频电磁波振幅的不均匀性。考虑到由电子、质子和重离子 (He$^{+}$) 组成的等离子体的引力和离心力，获得了非线性静力平衡方程。背景地磁场取自磁层向阳侧，该处磁场存在磁“空洞”(Antonova and Shabansky 1968)。通过数值求解平衡方程，获得了存在重离子 (He$^{+}$) 时离子 (H$^{+}$) 的非线性密度分布。结果表明，对于低于赤道处氦回旋频率的频率，由于有质动力的作用，非线性等离子体密度扰动在赤道附近达到峰值。提供了偶极磁层和向阳侧磁层情况的比较。结果表明，重离子的存在导致质子密度修正的减小。