The semi-cold approximation in magnetospheric and solar wind physics

Resumen

Durante los últimos años se ha desarrollado un método para estudiar las ondas electromagnéticas ion-ciclotrón en plasmas multicompuestos. En este trabajo se revisa este método y se aplica a las pérdidas de protones en corrientes anulares y a la generación de ondas electromagnéticas ion-ciclotrón a la altura geoestacionaria. Se aplica también este método a la aceleración preferencial de partículas alfa en condiciones de viento solar rápido. Se muestra que una pequeña velocidad positiva de arrastre entre partículas alfa y protones puede dar como resultado la aceleración de las partículas alfa basta velocidades mucho mayores que la velocidad de conjunto de los protones. Durante el proceso de aceleración, el cual se supone que tiene lugar a distancias heliocéntricas menores que 0.3 UA, la velocidad de las partículas alfa podría exceder la velocidad de los protones y entonces desaparecería el gap que existe alrededor de la giro-frecuencia de las partículas alfa. También se muestra que para anisotropas térmicas de protones del orden de las observadas en el viento solar rápido, las ondas o crecen o no son excesivamente amortiguadas, de manera que estas pueden existir y conducir así a las velocidades diferenciales observadas. La forma en que las partículas alfa exceden la velocidad de los protones no puede ser explicada por este mecanismo, pero se discuten algunas ideas concernientes al proceso inicial.