Magnetic field oscillations near the planetary period in Saturn's equatorial magnetosphere: Variation of amplitude and phase with radial distance and local time
Magnetic field oscillations near the planetary period in Saturn's equatorial magnetosphere: Variation of amplitude and phase with radial distance and local time
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土星赤道磁层中行星周期附近的磁场振荡：振幅和相位随径向距离和当地时间的变化
DOI：
10.1029/2009ja014729
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Andrews D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Andrews D
我们使用 2004 年至 2007 年期间获取的卡西尼号数据对土星近赤道磁场中~11 小时的振荡进行了分析。我们假设振荡周期由 Provan 等人推导的磁相模型给出。 （2009）在相同的时间间隔内，并使用它来组合数据来确定所有三个球形极场分量的振荡幅度和相位随径向距离（∼3-30 RS）和当地时间（RSi 土星半径，60,268 km）的变化。振荡场行为可以分为径向距离~15 RS 的两个区域。在内部区域，径向和方位角分量形成一个旋转场，该旋转场在第一近似值下是准均匀的，但在近行星区域周围显示出主要的抑制和偏转效应。土卫二环面中相关的旋转场对准电流估计携带~±1 MA。在外部区域，这些场分量形成一个以夜间为中心的旋转部分双涡旋，相关的南北向电流携带~±6 MA。给定星座的各个电流区域首先在黄昏出现，在午夜传播，并在黎明附近消散，避开较弱、更均匀振荡场的日侧部分。纬向场中的振荡也始终存在，通常与径向分量同相。发现所有分量的振荡相位在所有本地时间都随着径向距离的增加而增加，表明向外径向传播，夜侧的相速度为～200 km s−1，白天的相速度为～500 km s−1。
We present an analysis of the ∼11 h oscillations in Saturn's near‐equatorial magnetic field, using Cassini data acquired during 2004–2007. We assume the oscillation period is given by the magnetic phase model derived by Provan et al. (2009) over the same interval, and use this to combine the data to determine the variation of the oscillation amplitude and phase of all three spherical polar field components with radial distance (∼3–30 RS) and local time (RSis Saturn's radius, 60,268 km). The oscillatory field behavior can be divided into two regions at a radial distance of ∼15 RS. In the inner region the radial and azimuthal components form a rotating field that to a first approximation is quasi‐uniform, but shows major suppression and deflection effects around the near‐planet region. Associated rotating field‐aligned currents in the Enceladus torus are estimated to carry ∼±1 MA. In the outer region these field components form a rotating partial twin‐vortex centered in the nightside, with associated North–South directed currents carrying ∼±6 MA. Individual current regions of a given sign emerge first at dusk, propagate via midnight, and dissipate near dawn, avoiding the dayside sector of weaker more uniform oscillatory fields. Oscillations in the colatitudinal field are also present throughout, that are generally in phase with the radial component. The oscillation phases of all components are found to increase with radial distance at all local times, indicating outward radial propagation with phase speeds of ∼200 km s−1on the nightside and ∼500 km s−1on the dayside.
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