Nonliner mechanism of electromagnetic waves generations in space dust plasma

Abstract

We consider a parametric excitation of electromagnetic waves induced by inertial Alfvén wave (IAW) in space dust plasma. The nonlinear dispersion equations describing decay of upper-hybrid wave (UHW) into the IAW and the ordinary electromagnetic wave as well as decay of UNW into the IAW and the left-hand circularly polarized (LHCP) wave are obtained using the three-fluid magnetohydrodynamics. The instability growth rates which depend on dust plasma parameters are found. It is shown that the LPCH wave is preferably excited by the UH pump wave for the parameters of the Saturn's F-ring.

Розглянуто параметричне збудження електромагнітних хвиль інерційними альфвенівськими хвилями (ІАХ) в пиловій космічній плазмі. На основі рівнянь трирідинної магнітної гідродинаміки отримано нелінійне дисперсійне рівняння, що описує як розпад верхньогібридної хвилі на ІАХ та звичайну електромагнітну хвилю, так і розпад верхньогібридної хвилі на ІАХ та на лівополяризовану електромагнітну хвилю. Знайдено інкремент розвитку нестійкості, який залежить від параметрів пилової плазми. Показано, що лівополяризована електромагнітна хвиля переважно збуджується верхньогібридною хвилею накачки для параметрів F-кільця Сатурна.

Рассмотрено параметрическое возбуждение электромагнитных волн инерциальными альфвеновскими волнами (ИАВ) в пылевой космической плазме. На основе уравнений трехжидкостной магнитной гидродинамики получено нелинейное дисперсионное уравнение, описывающее как распад верхнегибридной волны на ИАВ и обыкновенную электромагнитную волну, так и распад верхнегибридной волны на ИАВ и левополяризованную электромагнитную волну. Найден инкремент развития неустойчивости, зависящий от параметров пылевой плазмы. Показано, что левополяризованная электромагнитная волна преимущественно возбуждается верхнегибридной волной накачки для параметров F-кольца Сатурна.