Planetary period magnetic field oscillations in Saturn's magnetosphere: Postequinox abrupt nonmonotonic transitions to northern system dominance
Planetary period magnetic field oscillations in Saturn's magnetosphere: Postequinox abrupt nonmonotonic transitions to northern system dominance
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土星磁层中的行星周期磁场振荡：分分点后突然非单调过渡到北方系统主导地位
DOI：
10.1002/jgra.50186
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. K. Dougherty
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
G. Provan;S. W. H. Cowley;J. Sandhu;D. Andrews;M. K. Dougherty
我们研究了在2009年8月春分至2012年11月卡西尼号近赤道的56次近赤道的近赤道卡西尼号的磁层“核心”区域（偶极子L≤12）观测到的“行星周期”磁场振荡。以前的研究表明，这些振荡是由南北两极的两个振荡的总和组成的，它们具有不同的振幅和周期，在春分后1年的间隔内达到了接近相等的振幅和接近收敛的周期~10.68 h。目前的分析表明，在春分后约1.5年开始出现一个强烈的行为差异期，其中性质的突变发生在约6 - 8个月的间隔中，分别发生在2011年2月、2011年8月和2012年4月。其特征是两个系统的振幅同时发生大的变化，同时周期也有小的变化，在其他方面接近常数值，北方系统为~10.63 h，南方系统为~10.69 h（因此，在纪后没有反转），并且有时会发生相位跳跃。第一次转变产生了南方系统强势的恢复，这在北方春季条件下是意想不到的，而第二次转变在这些数据中首次引入了相当强大的北方系统强势。第三次导致所有核心振荡都被抑制，随后两个系统在约85天的时间尺度上重新出现，北方系统仍然占主导地位，但不像以前那么强烈。这种行为为目前提出的理论方案提出了有趣的问题。
We examine the “planetary period” magnetic field oscillations observed in the “core” region of Saturn's magnetosphere (dipole L ≤ 12), on 56 near‐equatorial Cassini periapsis passes that took place between vernal equinox in August 2009 and November 2012. Previous studies have shown that these consist of the sum of two oscillations related to the northern and southern polar regions having differing amplitudes and periods that had reached near‐equal amplitudes and near‐converged periods ~10.68 h in the interval to ~1 year after equinox. The present analysis shows that an interval of strongly differing behavior then began ~1.5 years after equinox, in which abrupt changes in properties took place at ~6‐ to 8‐month intervals, with three clear transitions occurring in February 2011, August 2011, and April 2012, respectively. These are characterized by large simultaneous changes in the amplitudes of the two systems, together with small changes in period about otherwise near‐constant values of ~10.63 h for the northern system and ~10.69 h for the southern (thus, not reversed postequinox) and on occasion jumps in phase. The first transition produced a resumption of strong southern system dominance unexpected under northern spring conditions, while the second introduced comparably strong northern system dominance for the first time in these data. The third resulted in suppression of all core oscillations followed by re‐emergence of both systems on a time scale of ~85 days, with the northern system remaining dominant but not as strongly as before. This behavior poses interesting questions for presently proposed theoretical scenarios.
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