土星千米波辐射源及磁层内磁力线弯曲

本文提出一个模型，通过此模型得到土星千米波辐射源（Saturn’s Kilometrlc Radiation Source）的分布．这个模型就是：磁层顶的开尔文一亥姆霍兹不稳定性（Kelvin-Helmholtz Instability）会导致阿尔芬波沿着弯曲的磁力线传播到土星极区附近，并在这个过程中使土星电离层附近（1Ra高度，Ra为土星半径）的粒子加速沉降，发生回旋不稳定性（Cyclotron MaserInstability），进而产生R—x模式辐射的非寻常波（Extraordinarywave）．我们认为，极区发生回旋不稳定性的区域就是土星千米波辐射源的区域．本文求出了磁层顶附近开尔文一亥姆霍兹不稳定性发生在土星本地时（Saturn’s Local Time）11 LT以前，得出了阿尔芬波沿磁力线传播到土星需要约38．3min，求解出向阳面磁力线弯曲了约80°，最后得出土星千米波辐射源分布从黎明段的7～9LT延伸到傍晚段的18LT，并且黎明段分布的纬度比傍晚段低．

左旋寻常的极光千米波与辐射带高能电子相互作用的参数化研究

参数化研究了在L=4.5外辐射带区域左旋寻常(Left-hand Ordinary mode,L-O模)的极光千米波与高能电子的相互作用,定量计算了左旋寻常的极光千米波在不同峰值频率、传播角分布和纬度分布条件下的弹跳平均投掷角扩散系数、动量扩散系数和投掷角–动量交叉扩散系数。计算结果表明,动量扩散系数一般比投掷角扩散系数大100倍左右,说明动量扩散在L-O模与电子间的相互作用中起主导作用。随着传播角范围的改变,扩散系数均未发生明显变化,这说明L-O模与电子相互作用的扩散系数对传播角范围的依赖性很小。此外,扩散系数会因为L-O模纬度分布的改变而发生剧烈变化,该结果与之前得到的纬度分布对右旋奇异的极光千米波的影响是一致的。通过参数化研究结果表明,适当条件下,L-O模可能会显著影响外辐射带高能电子的动力学过程。