On the Nature of Intense Sub‐Relativistic Electron Precipitation
On the Nature of Intense Sub‐Relativistic Electron Precipitation
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论强亚相对论电子沉淀的本质
DOI：
10.1029/2022ja030571
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wilkins, C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Artemyev, A. V.;Zhang, X. ‐J.;Zou, Y.;Mourenas, D.;Angelopoulos, V.;Vainchtein, D.;Tsai, E.;Wilkins, C.
高能电子沉淀进入地球大气层是辐射带动力学和磁层-电离层耦合的重要过程。这种降水最强烈的形式是微暴——在低空航天器上检测到的短暂的降水通量爆发。由于微爆发的能量范围很广（从亚相对论能量到相对论能量）及其瞬态性质，它们被认为主要与高能电子通过回旋加速器共振与场对准的强哨声模式合唱波散射到损失锥中有关。在这项研究中，我们表明强烈的亚相对论微爆发可能是通过电子非线性朗道共振和非常倾斜的哨声模式波产生的。我们结合了非线性朗道共振的理论模型、强烈的非常倾斜哨声模式波的赤道观测以及<200 keV电子沉淀的共轭低空观测。基于与观测到的降水的模型比较，我们认为这种亚相对论微爆发是由非线性朗道共振中的等离子片（0.1−10keV）电子捕获引起的，导致能量加速到≲200keV，并同时传输到损失锥中。所提出的强烈亚相对论（≲200 keV）微爆发场景证明了非常倾斜的哨声模式波对于辐射带动力学的重要性。
Energetic electron precipitation into Earth's atmosphere is an important process for radiation belt dynamics and magnetosphere‐ionosphere coupling. The most intense form of such precipitation is microbursts—short‐lived bursts of precipitating fluxes detected on low‐altitude spacecraft. Due to the wide energy range of microbursts (from sub‐relativistic to relativistic energies) and their transient nature, they are thought to be predominantly associated with energetic electron scattering into the loss cone via cyclotron resonance with field‐aligned intense whistler‐mode chorus waves. In this study, we show that intense sub‐relativistic microbursts may be generated via electron nonlinear Landau resonance with very oblique whistler‐mode waves. We combine a theoretical model of nonlinear Landau resonance, equatorial observations of intense very oblique whistler‐mode waves, and conjugate low‐altitude observations of <200 keV electron precipitation. Based on model comparison with observed precipitation, we suggest that such sub‐relativistic microbursts occur by plasma sheet (0.1 − 10 keV) electron trapping in nonlinear Landau resonance, resulting in acceleration to ≲200 keV energies and simultaneous transport into the loss cone. The proposed scenario of intense sub‐relativistic (≲200 keV) microbursts demonstrates the importance of very oblique whistler‐mode waves for radiation belt dynamics.
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影响因子：
5.2
作者：
X.‐J. Zhang;D. Mourenas;A. Artemyev;V. Angelopoulos;W. Kurth;C. Kletzing;G. Hospodarsky
通讯作者：
X.‐J. Zhang;D. Mourenas;A. Artemyev;V. Angelopoulos;W. Kurth;C. Kletzing;G. Hospodarsky
非均匀等离子体中准单色静电波包的非线性理论
DOI：
--
发表时间：
1973
期刊：
影响因子：
--
作者：
Y. Istomin;V. Karpman;D. Shklyar
通讯作者：
D. Shklyar
影响因子：
2.4
作者：
V. Sergeev;N. Tsyganenko
通讯作者：
V. Sergeev;N. Tsyganenko
影响因子：
2.8
作者：
Mourenas, D.;Zhang, X. -J;Nunn, D.;Artemyev, A., V;Angelopoulos, V;Tsai, E.;Wilkins, C.
通讯作者：
Wilkins, C.
管道合唱波引起亚相对论和相对论电子微爆发
影响因子：
5.2
作者：
Chen, Lunjin;Zhang, Xiao‐Jia;Artemyev, Anton;Angelopoulos, Vassilis;Tsai, Ethan;Wilkins, Colin;Horne, Richard B.
通讯作者：
Horne, Richard B.