Электроны и ионы в токовой трубке Юпитер–Ио. Часть II. Убегание электронов. Активные долготы Юпитера

Abstract

Проанализированы основные интегральные характеристики процесса убегания электронов в плазме токовой трубки Юпитер-Ио: критическое и продольное электрические поля, поток убегающих электронов. Проведен подробный численный анализ зависимостей этих величин от долготного положения трубки и координат точки в ней (расстояния до оси и высоты). Исследованы их зависимости от тока в трубке, ее радиуса и параметров, определяющих кинетику процессов ионизации и нагрева плазмы. Введено понятие активных долготных зон Юпитера как зон, в которых термодинамические условия в токовой трубке наиболее благоприятны для образования электронных пучков. Обсуждена связь активных долгот с положением и свойствами экспериментально наблюдаемых источников ДКМ радиоизлучения Юпитера.

The basic integral parameters of the electron runaway process in the Jove-Io current tube plasma are analyzed: critical and longitudinal electric fields, streams of escaping particles. The dependencies of these magnitudes vs. longitudinal position of the tube and coordinates of its point (i. e. distance to the axis and height) are numerically analyzed in detail. Their dependencies on the tube current, radius and the parameters determining the kinetics of ionization and plasma heating processes are investigated. The definition of active longitudinal Jove zones as such where the current tube thermodynamic conditions are optimal for electron beam formation is introduced. The connection of active longitudes with the position and properties of experimentally observed Jove DAM sources is discussed.