Высокоширотная ионосфера и магнитосферно-ионосферные связи. Апатиты, 1986.

Г. Д. ГЕФАН, А. А. ТРУХАН, Г. В ХАЗАНОВ Эффекты нестабильности ионосферной плазмы в диффузной авроральной зоне Вионосферевысокихширотвозможнуюнестабильностьплазмывнастоящее времясвязываютсналичиемвнейэлектрическихполей, токов, атакжеспото­ камивысыпающихсязаряженныхчастицмагнитосу^ерногопроисхождения, б частнос­ ти, спучкамиэлектроновэнергий0.1-10 кэВ. Приэтомостаетсябезвнимания вопросустойчивостисистемыплазма- потоквторичныхэлектронов, образующих­ сяврезультатеударнойионизацииверхнейатмосферыЗемли. Междутемонпред­ ставляетинтересхотябыпотому, чтовторичныеэлектронысосреднейэнергией внесколькоэлектрон-вольтвзначительнойстепениопределяютэнергетический режимполярнойионосферыие электромагнитныеэмиссии. Какпоказываютвычисления/I/, спектрывторичныхэлектронов, полученные врамкахтеориитолькомежчастичныхвзаимодействий, имеютрядособенностей, которыемогутслужитьпричинойнеустойчивостиплазмы. Ктакимпричинамотно­ сятсяпреждевсегонемонотонностьэнергетическогораспределенияэлектронов наэнергиях2-4 эВ, обусловленнаяэффективнымипотерямиихэнергиинаколеба­ тельноевозбуждениемолекулярногоазота. Навозможнуюнестабильностьплазмы ионосферысреднихширотнавысотахниже 200 кмуказывалосьвработе/ 2 /. Основываясьнаспектрахфотоэлектронов, полученныхврамкахтеориимеж­ частичныхвзаимодействий, автор/ 2 / сделалвыводотом, чтоэлектростатичес­ киеколебанияплазмымогутраскачиватьсянаверхнегибриднойчастоте. Затем вработе/3/ былопоказано, чтотожесамоевозможноинаэлектронно-цикло­ тронныхчастотах. Однакоболеетщательныйанализ, проведенныйвработе/4/, позволилустановить, чтоплазмаприналичиифотоэлектроновустойчива, хотя иможетнаходитьсявблизиграницыкинетическойнеустойчивости, когдаинкре­ ментывозбужденияколебанийсравнимысдекрементамиихстолкновительногоза­ тухания. Следуяметоду, изложенномув/4/, вданнойработеисследуетсяустой­ чивостьплазмыприналичиивнейвторичныхэлектронов, установившеесяраспре­ делениекоторыхполученотеоретическиприрешениимодельнойзадачиэлектрон­ ногоавроральноговторжения/I/. Предполагается, чтопотокипервичныхэлект­ роновсаминепосредственноневызываютнестабильностиплазмы, чтохарактерно длядиффузныхзонполярныхсияний. Рассмотрим возможность возбуждения высокочастотных потенциальныхко­ лебаний плазмы немонотонностью энергетического распределения вторичных электронов. Поскольку на высотах ниже250 км распределение электронов плазмыионосферыблизкокизотропному, товозбуждатьсябудутсобственныеко­ лебанияплазмытолькосволновымивекторами ? , направленнымипочтиперпенди­ кулярногеомагнитномуполю/5/. Реальнаячастьдиэлектрическойпроницаемости длятакихколебанийбудетиметьвид/2,4/ 51