再探哨声波 chorus 的非线性演化：调制不稳定性作为音调之源
等离子体物理
2023-05-26 v1 空间物理
摘要
我们从形式角度回顾了在温等离子体中平行传播/场对齐的哨声波 Mode Chorus 波的调制稳定性，重点关注波粒相互作用。调制不稳定性判据由哨声波色散关系的曲率以及群速度 与电子声速 之比的条件表征。我们还证明，为研究包络的时空演化和波包的形成，必须考虑系统中离子的运动，从而导致离子对由等离子体离子组分决定的调制不稳定性阈值产生影响。最后，我们证明当在振幅时空演化中纳入高阶效应时，可以捕捉到扫频现象。这不仅给出了扫频率的显式表达式，还确定了在电子回旋频率一半处出现的功率带隙的可能起源。数值验证表明，波包之间的相互作用是观测任务数据中音调涌现的一个来源，且此类相互作用可能是哨声波 chorus 所负责电子能量化的主要来源。
引用
@article{arxiv.2305.16015,
title = {The Nonlinear Evolution of Whistler-Mode Chorus Revisited: Modulation Instability as the Source of Tones},
author = {Daniel Ratliff and Oliver Allanson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.16015},
year = {2023}
}