Физика

Физики предложили модель для описания нелинейных магнитных жгутов

Коллективом учёных при участии исследователей с физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова были разработаны модели бифурцированных магнитных жгутов и предложен механизм формирования бифурцированного профиля аксиального магнитного поля. Исследование опубликовано в журнале Physics of Plasmas.

«Процесс пересоединения — ключевой процесс в магнитосфере Земли. В результате изменения геометрии магнитного поля в процессе пересоединения образуются магнитные жгуты, реализующие нагрев и ускорение частиц плазмы. В настоящей работе предложена кинетическая модель магнитных жгутов, с помощью которой могут быть описаны нелинейные магнитные жгуты с колоколообразным или бифурцированным профилем аксиального магнитного поля», — рассказывает первый автор статьи, студент физического факультета МГУ Александр Виноградов.

Предложенная модель основана на выборе функции распределения частиц и последующем исследовании системы уравнений Власова — Максвелла. Модель бессилового жгута разработана аналитически. Продемонстрированы соответствующие характерные функции распределения электронов.

«В настоящей работе нами показано, что для существования бессиловых жгутов необходимо наличие фоновой популяции электронов, которая горячее популяций, переносящих ток. Разработанная модель способна объяснить кинетическую структуру бессиловых магнитных жгутов, наблюдаемых на магнитопаузе на спутнике Magnetospheric Multiscale Mission, а также в магнитосферном хвосте Земли», — говорит Александр Виноградов.