Purnima Varma
Las observaciones con cohetes y satélites han revelado las características entusiastas de la física espacial. La investigación sobre el plasma espacial tiene una larga historia en la India desde el trabajo de Saha sobre el plasma interestelar a finales de los años veinte. A principios del siglo XXI surgieron grupos en laboratorios nacionales dedicados a la investigación en aspectos teóricos y experimentales. El estudio de la magnetosfera de la Tierra durante las últimas décadas ha dado como resultado una comprensión experimental relativamente buena tanto de sus propiedades estructurales básicas como de su respuesta a los cambios en el viento solar que incide sobre ella. Las recientes observaciones satelitales de Akebono han aclarado que las salidas de plasma (multiiones) desempeñan un papel importante en los cambios abruptos en la composición de iones en la capa de plasma y la corriente de anillo durante las tormentas geomagnéticas. Uno de los principales problemas en la física del plasma auroral se refiere a la aceleración de los electrones a energías cinéticas mucho más altas que sus energías térmicas iniciales. La teoría y las observaciones de las regiones de corrientes descendentes (Marklund et al., 2001) y ascendentes (McFadden et al., 1999) han indicado que los electrones son acelerados por campos eléctricos paralelos. Los electrones precipitantes causan la aurora y transportan las corrientes alineadas con el campo en las regiones de corrientes ascendentes. También se investigan las ondas de baja frecuencia (ondas de Alfven, ondas de Alfven cinéticas, ondas electromagnéticas de iones-ciclotrón, ondas electrostáticas de iones-ciclotrón), así como el estudio reciente de plasmas de iones múltiples. La investigación se basa en el enfoque del aspecto de partículas, así como en el enfoque cinético que hemos estado siguiendo durante los últimos 30 años (por ejemplo, Varma, et al., 2007 y referencias allí; Ruchi Mishra y MSTiwari, 2007 y referencias allí; Ahirwar, et al., 2006, 2007 y referencias allí; Shukla, et al., 2007 y referencias allí 2 allí, Agarwal et al, 2011 y referencia allí, Patel et al 2012 y referencias allí; Tamrakar et al., 2019 y referencia allí en varias regiones espaciales. El estudio explica el amplio escenario del espacio alrededor de la magnetosfera terrestre. La utilidad del trabajo está justificada por muchas observaciones satelitales. Recientemente, hemos estudiado los efectos de los iones He+ y O+ en las ondas cinéticas de Alfvén con aplicación a la región PSBL y hemos descubierto que los multiiones que experimentan un efecto de espejo influyen en la naturaleza de las ondas KAW de manera diferente. a los iones H+. O+ y He+ experimentan aceleración local no adiabática. La existencia relativa dependiente de la masa de He+/H+ y O+/H+ también afecta la amortiguación de Landau y la interacción onda-partícula. En el confinamiento del plasma, algunas partículas pueden perderse a través del cono de pérdida y otras pueden dispersarse de regreso desde la atmósfera hacia el cono de pérdida. Por lo tanto, el cono de pérdida no puede estar completamente vacío. La interacción onda-partícula dará como resultado la amortiguación de Landau. O+ puede energizarse mucho con KAW al 10% de abundancia en plasma de múltiples iones y podría afectar la dinámica de la cola magnética. La menor energización de iones más allá de la densidad relativa O+/H+ ≈ 0.10 puede explicar el resultado observado anteriormente de que las partículas con menor relación O+/H+ fluyen hacia la tierra o la ionosfera y una mayor relación indica un flujo de cola (Fu et al. 2011). La variación de la densidad de los multiiones también afecta la velocidad de propagación de la onda de Alfven (VA). Este estudio también explica la disipación de energía a través de KAW, ya que puede deberse a la transferencia del flujo de Poynting desde PSBL hacia la ionosfera. El radio y el período de giro de los multiiones también afectan la energización, el calentamiento local y la aceleración no adiabática de cada ion. (Tamrakar et al., Astrophys Space Sci (2018) 363:221 https://doi.org/10.1007/s10509-018-3443-6) Otro estudio mostró el efecto de la variación de densidad en multiiones con onda cinética de Alfven alrededor de la región de la cúspide mediante un enfoque cinético y predijo que no es solo la densidad de electrones la que controla la transferencia de energía de la onda a las partículas, sino que cada ion gobierna la transferencia de energía en función de su giro en presencia de un campo magnético. Los iones más ligeros H+ y He+ obtienen energía de la onda a altitudes más bajas con el giro de los iones de hidrógeno y helio, mientras que los iones de oxígeno permanecen casi inafectados. Con un fuerte giro de iones de oxígeno, los iones de hidrógeno y helio participan de manera insignificante en la amortiguación de la onda, pero los iones de O+ obtienen energía de la onda a altitudes más altas. El estudio también sugirió que los iones de helio no afectan significativamente la amortiguación de las olas a mayores altitudes, lo que puede deberse al mecanismo de aceleración local (Fritz et al. 1999). Los hallazgos de este trabajo pueden ser útiles para explicar la energización y aceleración de los iones, la amortiguación de Landau, el flujo polar y también pueden estar relacionados con el campo magnético interplanetario. (Tamrakar et al., Astrophys Space Sci (2018) 363:9 DOI 10.1007/s10509-017-3224-7)El estudio también sugirió que los iones de helio no afectan significativamente la amortiguación de las olas a mayores altitudes, lo que puede deberse al mecanismo de aceleración local (Fritz et al. 1999). Los hallazgos de este trabajo pueden ser útiles para explicar la energización y aceleración de los iones, la amortiguación de Landau, el flujo polar y también pueden estar relacionados con el campo magnético interplanetario. (Tamrakar et al., Astrophys Space Sci (2018) 363:9 DOI 10.1007/s10509-017-3224-7)El estudio también sugirió que los iones de helio no afectan significativamente la amortiguación de las olas a mayores altitudes, lo que puede deberse a un mecanismo de aceleración local (Fritz et al. 1999). Los hallazgos de este trabajo pueden ser útiles para explicar la energización y aceleración de los iones, la amortiguación de Landau, el flujo polar y también pueden estar relacionados con el campo magnético interplanetario. (Tamrakar et al., Astrophys Space Sci (2018) 363:9 DOI 10.1007/s10509-017-3224-7)