Localization of Ultra-Low Frequency Waves in Multi-Ion Plasmas of the Planetary Magnetosphere

Eun-Hwa Kim; Jay R. Johnson; 이동훈

doi:http://dx.doi.org/10.5140/JASS.2015.32.3.189

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저자정보: Eun-Hwa Kim (Princeton University) Jay R. Johnson (Princeton University) 이동훈 (경희대학교)

저널정보: 한국우주과학회 Journal of Astronomy and Space Sciences Journal of Astronomy and Space Sciences 제32권 제4호

발행연도: 2015.12

수록면: 289 - 295 (7page)

DOI: http://dx.doi.org/10.5140/JASS.2015.32.3.189

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By adopting a 2D time-dependent wave code, we investigate how mode-converted waves at the Ion-Ion Hybrid (IIH) resonance and compressional waves propagate in 2D density structures with a wide range of field-aligned wavenumbers to background magnetic fields. The simulation results show that the mode-converted waves have continuous bands across the field line consistent with previous numerical studies. These waves also have harmonic structures in frequency domain and are localized in the field-aligned heavy ion density well. Our results thus emphasize the importance of a field-aligned heavy ion density structure for ultra-low frequency wave propagation, and suggest that IIH waves can be localized in different locations along the field line.

#ultra-low frequency waves #electromagnetic ion cyclotron waves #ion-ion hybrid resonance #mode conversion #wave-wave interaction

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B. J. Anderson / 2011 / The Global Magnetic Field of Mercury from MESSENGER Orbital Observations / Science 333(6051):1859~1862

Scott A. Boardsen / 2012 / Survey of coherent ∼1 Hz waves in Mercury's inner magnetosphere from MESSENGER observations / Journal of Geophysical Research: Space Physics 117(A12)

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John M. Cornwall / 1965 / Cyclotron instabilities and electromagnetic emission in the ultra low frequency and very low frequency ranges / Journal of Geophysical Research 70(1):61~69

W. A. Farmer / 2014 / The ion-ion hybrid Alfvén resonator in a fusion environment / Physics of Plasmas 21(6):062507

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