Генерация кинетических альвеновских волн в плазме петель в активной области

Рубрика: 
Космическая и атмосферная физика
Кришталь, AH, Герасименко, СВ
Косм. наука технол. 2004, 10 ;(4):081-091
https://doi.org/10.15407/knit2004.04.081
Язык публикации: Русский
Аннотация: 
В рамках модели вспышечного процесса Хейвартса–Приста–Раста исследуются условия возникновения и развития неустойчивостей низкочастотных плазменных волн в поверхностном слое послевспышечной петли в активной области на Солнце. Неустойчивость может возникнуть на определенной высоте в петле в результате совместного действия нескольких факторов: крупномасштабного магнитного поля Во и конечного значения ларморовского радиуса ионов, слабого электрического («субдрейсеривского») поля Ео в петле, параллельного к магнитному, дрейфовому движению плазмы из-за наличия в ней пространственных неоднородностей плотности и температуры. Дисперсионные уравнения для квазиперпендикулярних возмущений (относительно Bo || Ео) вырождается в полином четвертой степени относительно безразмерной частоты. Один из его корней, который соответствует кинетической альфвеновской волне, оказывается неустойчивым к малым возмущениям, причем эта неустойчивость имеет четко выраженный пороговый характер.
Полный текст (PDF)
References: 
1. Aleksandrov A. F., Bogdankevich L. S., and Rukhadze A. A. Principles of Plasma Electrodynamics, 424 p. (Vysshaya Shkola, Moscow, 1989) [in Russian].
2. Bronshtein I. N., Semendyayev K. A. Handbook of Mathematics, 720 p. (Nauka, Moscow, 1981) [in Russian].
3. Gopasyuk S. I. Structure and dynamics of the magnetic field in active regions on the Sun. In: Itogi nauki i tehniki, VINITI, Astronomy, 34, 6—77 (1987) [in Russian].
4. Jackson J. D. Classical Electrodynamics, 702 p. (Mir, Moscow, 1965) [in Russian].
5. Zaitsev V.V., Stepanov A.V., Tsap Yu.T. On the problems of physics of solar and stellar flares. Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel, 10 (6), 3—31 (1994) [in Russian].
6. Kadomtsev B. B., and Pogutse O. P. Turbulence in Toroidal Systems. In: Voprosy teorii plazmy, Is. 5, 209 (Moscow, 1967) [in Russian].
7. Kopylova Yu. G., Stepanov A. V., Tsap Yu. T. Radial Oscillations of Coronal Loops and Microwave Radiation from Solar Flares. Pis'ma v Astron. zhurn., 28 (11), 870—879 (2002) [in Russian].
8. Krall N. A., Trivelpiece A. W. Principles of plasma physics, 526 p. (Mir, Moscow, 1975) [in Russian].
9. Kryshtal' A. N., Gerasimenko S. V. Dispersion of the waves in magnitoactive plasma with sub-Dreicer electric field and strong density inhomogeneity in arch structures. Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel, 18 (3), 258—272 (2002) [in Russian].
10. Kryshtal’ A. N., Gerasimenko S. V. Generation of Low-Frequency Waves in the Plasma of Postflare Loops in the Presence of Strong Temperature Inhomogeneity. Izv. Krym. Astrofiz. Observ., 99, 119—131 (2003) [in Russian].
11. Mihajlovskij A. B. The vibrations of an inhomogeneous plasma. In: Voprosy teorii plazmy. Is.3, 141—202 (Gosatomizdat, Moscow, 1963) [in Russian].
12. Mihajlovskij A. B. The theory of plasma instabilities. Instability of an inhomogeneous plasma. Vol. 2. Instability of an inhomogeneous plasma, 360 p. (Atomizdat, Moscow, 1975) (Vols. 1-2; Vol. 2) [in Russian].
13. Mishina A. P., Proskuryakov I. V. Higher algebra, 300 p. (Gos. izd-vo fiz.-mat. lit., Moscow, 1962) [in Russian].
14. Podgorny A. I., Podgorny I. M. Numerical Simulation of a Solar Flare Produced by the Emergence of New Magnetic Flux. Astron. zhurn., 78 (1), 71—77 (2001) [in Russian].
15. Priest E. R. Solar Magnetohydrodynamics, 589 p. (Mir, Moscow, 1985) [in Russian].
16. Somov B. V. Solar flares. In: Itogi nauki i tehniki, VINITI, Astronomy, 34, 78—135 (1987) [in Russian].
17. Somov B. V., Titov V. S., Vernetta A. I. Magnetic reconnection in solar flares. In: Itogi nauki i tehniki, VINITI, Astronomy, 34, 136—237 (1987) [in Russian].
18. Chen F. F. Introduction to Plasma Physics, 398 p. (Mir, Moscow, 1987) [in Russian].
19. Tsap Yu. T. Generalized force of pressure, flute instability, and magnetohydrostatic equilibrium of coronal magnetic loops. Kinematika i Fizika Nebesnykh Tel, 13 (2), 3—11 (1997) [in Russian].
20. Yurovskii Yu. F. On mechanisms for modulating the radio emission of solar flares. Astron. zhurn., 74 (6), 347—360 (1997) [in Russian].
21. De Jager C. Structure and dynamics of the solar atmosphere, 380 p. (Izd-vo inostr. lit., Moscow, 1962) [in Russian].
22. Aschwanden M. I. Theory of radiopulsations in coronal loops. Solar Phys., 111, 113—136 (1987).
23. Aschwanden M. I. An evaluation of coronal heating models for active regions based on Yohkoh, SOHO and TRACE observations. Astrophys. J., 560, 1035—1043 (2001 ).
24. Duijveman A., Hoyng P., Ionson I. A. Fast Plasma Heating by Anomalous and Inertial Resestivity Effects in the Solar Atmosphere. Astrophys. J., 245 (1), 721—735 (1981).
25. Foukal P. Structure and pressure balance of magnetic loops in active regions. Solar Phys., 43 (2), 327—336 (1975).
26. Foukal P., Hinata S. Electric fields in the solar atmosphere: a rewiew. Solar Phys., 132 (2), 307—334 (1991).
27. Hasegava A. Kinetic properrties of Alfven waves. Proc. Indian Acad. Sci., 86A (2), 151 — 174 (1977).
28. Heyvaerts J., Priest E. R., Rust D. M. Models of solar flares. Astrophys. J., 216 (1), 213—221 (1977).
29. Hinata S. Large-scale electric fields in post-flare loops. Solar Phys., 109 (2), 321—333 (1987).
30. Ionson J. Resonant absorption of alfvenic surface waves and the heating of solar coronal loops. Astrophys. J., 236 (2), 650—673 (1978).
31. Kryshtal A. N., Kucherenko V. P. A possible excitation mechanism for a longitudinal wave instability in a plasma by a quasi-static electric field. J. Plasma Phys., 53, pt. 2 169—184 (1995).
32. Kryshtal A. N. Low-frequency wave instabilities in a plasma with a quasi-static electric field and weak spatial inhomogeneity. J. Plasma Phys., 68, pt. 2, 137—148 (2002).
33. Kundu M. R., Nindos A., Grechnev V. V., White S. M. A multiwavelength study of three solar flares. Astrophys. J., 557 (2), 880—891 (2001).
34. Machado M. E., Avrett E. H., Vernazza J. E., Noyes R. W. Semiempirical models of chromospheric flare regions. Astrophys. J., 242 (1), 336—351 (1980).
35. Miller J. A., Cargill P. J., Emslie A. G., et al. Critical issues for understanding particle acceleration in impulsive solar flares. J. Geophys. Res., 102 (A7), 14631 — 14659 (1997).
36. Sakai J. I., Furusawa K. Nonuniform Heating of Coronal Loop Footpoints and Formation of Loop Threads Associated with Up- and Downflows in the Solar Chromosphere. Astrophys. J., 564 (2), 1048—1053 (2002).
37. Schrijver C. I., Aschwanden M. I., Title A. M. Transverse oscillations in coronal loops observed with TRACE. Solar Phys., 206 (1), 69—98 (2002).
38. Sirenko O., Voitenko Yu., Goossens M., Yukhimuk A. Nonlinear Coupling of O- and X-mode Radio Emission and Alfven Waves in the Solar Corona. In: Waves in Dusty, Solar and Space Plasmas, Ed.by Verheest, Goossens, Hellberg and Bharuthram; AIP Conf. Proc., 537, 287—294 (2000).
39. Solanki S. K. Small-scale solar magnetic fields: an overview. Space Sci. Rev., 63, 1 — 188 (1993).
40. Somov B. V. Fundamentals of Cosmic Electrodynamics, 364 p. (Kluwer, Dordrecht, 1994).
41. Van der Waerden B. L. Modern Algebra, 268 p. (Springer, Berlin, 1930).

42. Yukhimuk A., Fedun V., Sirenko O., Voitenko Yu. Excitation of Fast and Slow Magnetosonic Waves by Kinetic Alfven Waves. In: Waves in Dusty, Solar and Space Plasmas, Ed.by Verheest, Goossens, Hellberg and Bharuthram; AIP Conf. Proc., 537, 311—316 (2000).