Влияние перемежаемости электромагнитной турбулентности на ускорение частиц. С.Д. Рыбалко, А.В. Артемьев, Л.М. Зелёный, А.А. Петрукович ИКИ РАН

Наблюдение степенных распределений по энергиям n~1 cm -3 T i ~3-10keV T e ~1/7T i B x ~20nT B z ~0.1B x Christon 1989, JGR F p ~exp(- ) F p ~ -1- Vasyliunas 1968, JGR

Ускорение частиц в турбулентных электромагнитных полях Perri et al., 2009 Zelenyi et al., 2008

Наблюдаемые свойства турбулентного электромагнитного поля Petrukovich, 2005 Budaev et al., 2008 Колмогоровская турбулентность

Модель перемежаемой электромагнитной турбулентности BzBz x y BzBz BzBz B wave ~(1+k 2 ) -1 Электромагнитное поле сформировано ансамблем плоских магнитостатических волн и набором магнитных облаков.

Индукционное электрическое поле BzBz ExEx x y Случайное значение от 0 до 2 для каждого облака Амплитуда колебаний меньше размеров облака

Распределение амплитуд магнитных облаков mm+1m-1 n-1 n+1 n x y Одномерное отображение со свойствами перемещаемости Перемежаемая часть Диффузионная часть

Двухмерная карта значений магнитного поля Показатели экспоненты структурной функции для построенной модели Модель перемежаемого магнитного поля Параметр, регулирующий «степень» перемежаемости модельного магнитного поля

Сравнение модельного магнитного поля и экспериментальных данных Experimental data from Petrukovich, 2005 Эксперимент Модель

Траектории частиц в модели перемежаемого электромагнитного поля =1.5 =3.0

Зависимость ускорения от степени перемежаемости электромагнитного поля

Локальное ускорение частиц

Выводы: Предложена модель электромагнитной турбулентности с регулируемой перемежаемостью Показано, что средняя по ансамблю энергия растёт быстрее в «более» перемежаемой турбулентности Показано, что при равных значениях среднего отклонения по пространству от начального положения больше энергии набирается ансамблем частиц в «более» перемежаемом турбулентности

Спасибо за внимание!