Samlende modeller af chorus wave frekvens chirping

Whistler-tilstand korbølger er elektromagnetiske emissioner, der er almindelige i planetariske magnetosfærer. Blandt andre påvirkninger, deres spredning af magnetosfæriske elektroner er en drivkraft for dannelsen af ​​nordlys. En vigtig egenskab ved disse bølger er frekvens chirping, hvor frekvensen af ​​emissionen stiger eller falder næsten monotont med tiden.

Eksistensen af ​​chorus frekvens chirping har været kendt siden begyndelsen af ​​rumflyvning, men til dato, der er ikke opstået nogen konsensusmekanisme for det. I stedet, litteraturen indeholder en række mekanismer, der forklarer både dens eksistens og frekvensen af ​​kvidren. For eksempel, en model relaterer kvidrehastigheden til inhomogeniteter i baggrundsmagnetfeltet, en idé, der efterfølgende er blevet understøttet af observationer. En anden forbinder hastigheden med amplituden af ​​korbølger; denne hypotese har også modtaget observationel støtte.

Tao et al. foreslå en ny model, kaldet Trap-Release-Amplify (TaRA), som har til formål at forene disse tilsyneladende uenige hypoteser, og de udfører computersimuleringer for at evaluere dets implikationer. Som i andre modeller, TaRA beskriver elektroner, der møder en korbølgepakke, justere deres fase med pakken, og derefter udsende nye chorus-emissioner. Elektronerne forplanter sig modsat bølgepakkens bevægelse, hvilket betyder, at hver interaktion skrider frem gennem flere forskellige regioner med forskellige fysiske egenskaber.

Forfatterne demonstrerer, at TaRA kan omfatte både baggrundsmagnetfeltets inhomogenitet og bølgeamplitudehypoteser om frekvens chirping. I deres model, disse mekanismer repræsenterer to separate stadier af interaktion mellem en elektron og bølgepakken. Dermed, det er rimeligt, at begge disse mekanismer kan give forskellige estimater af kvidrenhastigheden og samtidig stemme overens med fysiske observationer. Disse observationer, de argumenterer, måler simpelthen forskellige stadier i omkvædsgenereringsprocessen.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.