СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ГРАНИЦЫ МАГНИТНОГО БАРЬЕРА, ОБТЕКАЕМОГО ПЛАЗМОЙ: МЕМБРАННАЯ МОДЕЛЬ ГРАНИЦЫ, ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ РЕЗОНАНСЫ И СВЯЗИ С ВНУТРЕННИМИ МОДАМИстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Аннотация:Исследуются линейные и нелинейные резонансы и каскады, существенно влияющие на взаимодействиепотока бесстолкновительной плазмы с магнитным барьером и на проникновение плазмы внутрь барьера, на примере околоземной магнитопаузы. Наша линейная теория мембранной неустойчивости границымагнитного барьера — магнитопаузы — позволяет объяснить структуру спектров и би-спектров флуктуаций на разных участках погранслоев у магнитопаузы, и также резонансы на частотах 0.05–0.5 мГц.Регистрируемая сжимаемость волн под магнитопаузой означает невозможность их возбуждения однимиальвеновскими резонансами. Мы предлагаем — как общий принцип — примерное совпадение частот разных гармоник разных резонансов в качестве условия усиления резонансов до нелинейных амплитуд и ихраспространения в ионосферу. Мы подтверждаем наличие резонансных волн у магнитопаузы и демонстрируем нелинейное трехволновое каскадное взаимодействие сжимаемых (0.05–5 мГц) и несжимаемыхволн под магнитопаузой, обеспечивающее возбуждение резонансов магнитных силовых линий и волноводных резонансов на частотах 1–25 мГц без точного совпадения частот с линейными резонансами намагнитопаузе и ударной волне. Это также может обеспечить нелинейную связь линейных и нелинейныхрезонансов в других многослойных средах (например, в плазменном и нейтральном слоях геомагнитногохвоста и между ним и магнитопаузой). Приведен пример возбуждения волноводной моды внутри магнитопаузы нелинейными мембранными волнами. Обнаружено нелинейное возбуждение и взаимодействиебольшинства «магических» гармоник под магнитопаузой.