Ultralow Frequency Resonators: on the 80th Anniversary of the Discovery of Alfvén Waves

A. V. Guglielmi; Гульельми А. В.; B. I. Klain; Клайн Б. И.; A. S. Potapov; Потапов А. С.

doi:10.31857/S0320930X23040047

Ультранизкочастотные резонаторы: к 80-летию открытия волн Альвена

Авторы: Гульельми А.В.¹, Клайн Б.И.², Потапов А.С.³
Учреждения:
1. Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2. Геофизическая обсерватория “Борок” ИФЗ РАН
3. Институт солнечно-земной физики СО РАН
Выпуск: Том 57, № 4 (2023)
Страницы: 385-388
Раздел: Статьи
URL: https://rjmseer.com/0320-930X/article/view/648496
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320930X23040047
EDN: https://elibrary.ru/RECJCA
ID: 648496

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представление о волнах Альвена, введенное в науку 80 лет тому назад, сыграло большую роль в становлении и развитии космической электродинамики. Волны Альвена отличаются тем, что в каждой точке пространства вектор групповой скорости и вектор внешнего магнитного поля коллинеарны друг другу, благодаря чему волны могут переносить импульс, энергию и информацию на большие расстояния. В память о выдающемся событии мы кратко описываем два резонатора Альвена, один из которых располагается высоко над Землей, в радиационном поясе, а второй – в ионосферных слоях. Оба резонатора имеют дискретный спектр в верхней части диапазона ультранизкочастотных колебаний естественного происхождения (ориентировочно от 0.2 до 7 Гц). Особо подчеркивается теснейшая связь представления о волнах Альвена с сегодняшними проблемами электродинамики геофизических сред.

Ключевые слова

скорость Альвена, групповая скорость, геометрическая оптика, тяжелые ионы, радиационный пояс, магнитотеллурическое зондирование

Список литературы

Альвен Х. Космическая электродинамика. М.: ИЛ, 1952. 260 с.
Беляев П.П., Поляков С.В., Рапопорт В.О., Трахтенгерц В.Ю. Обнаружение резонансной структуры спектра атмосферного электромагнитного шумового фона в диапазоне короткопериодных геомагнитных пульсаций // Докл. АН СССР. 1987. Т. 297. С. 840–843.
Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967. 685 с.
Гульельми А.В., Потапов А.С. Частотно-модулированные ультранизкочастотные волны в околоземном космическом пространстве // УФН. 2021. Т. 191. № 5. С. 475-491. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.06.038777
Данжи Дж. Космическая электродинамика. М: Гос. изд-во лит-ры в области атомной науки и техники, 1961. 208 с.
Краснушкин П.Е., Яблочкин Н.А. Теория распространения сверхдлинных волн. М.: ВЦ АН СССР, 1963. 94 с.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. Том VIII. Теоретическая физика. Издание 4-е, стереотипное. М.: Физматлит, 2003. 656 с.
Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979. 528 с.
Михайлова О.С. Короткопериодные УНЧ-волны в многокомпонентной космической плазме. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Иркутск: ИСЗФ СО РАН. 2017. 16 с.
Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Мир, 1980. 300 с.
Alfvén H. Existence of electromagnetic-hydrodynamic waves // Nature. 1942. V. 150. P. 405–406.
Guglielmi A.V., Potapov A.S., Russell C.T. The ion cyclotron resonator in the magnetosphere // JETP Letters. 2000. V. 72. № 6. P. 298–300.
Leontovich M. On the approximate boundary conditions for the electromagnetic field on the surface of well conducting bodies // Investigations on Propagation of Radio Waves / Ed. Vvedenskii B.A. Moscow, Leningrad: AN SSSR, 1948. V. 2. P. 5–10.
Lundin R., Guglielmi A. Ponderomotive forces in Cosmos // Space Sci. Rev. 2006. V. 127. № 1–4. P. 1–116. https://doi.org/10.1007/s11214-006-8314-8
Potapov A.S., Guglielmi A.V., Klain B.I. Discrete spectrum of ULF oscillations of the ionosphere // IEEE Transact. Geosci. and Remote Sensing. 2022. V. 60. id. 4600505. https://doi.org/10.1109/TGRS.2021.3092738.
Troitskaya V.A., Guglielmi A.V. Geomagnetic micropulsations and diagnostics of the magnetosphere // Space Sci. Rev. 1967. V. 7. № 5/6. P. 689–769.
Wait J.R. Geo-Electromagnetism. New York: Acad. Press, 1982. 268 p.