Мазур В.А., Чуйко Д.А. «Возбуждение магнитосферного МГД-резонатора неустойчивостью Кельвина–Гельмгольца» Физика плазмы, 37, № 11, с. 979-1000 (2011)

В рамках одномерно-неоднородной модели магнитосферы и прилегающей к ней области солнечного ветра аналитически исследована неустойчивость Кельвина–Гельмгольца. Показано, что наличие в магнитосфере МГД-резонатора (обусловленное неоднородностью магнитосферы и скачком параметров среды на ее границе – магнитопаузе) решающим образом сказывается на свойствах неустойчивости. Колебания системы образуют дискретный набор собственных мод, которые определяются волновым вектором κ_t вдоль тангенциального разрыва и номером моды n=0, 1, 2, ..., который играет роль волнового числа по координате нормальной к границе раздела. Получены аналитические выражения для частоты и инкремента неустойчивости каждой моды и для функций, описывающих ее пространственную структуру. Все эти величины как от параметра зависят от скорости солнечного ветра V_W, а точнее – от величины ω_W=k_t·V_W – доплеровского сдвига частоты. Каждая мода имеет по параметру ω_W нижний порог неустойчивости и острый максимум инкремента на собственной частоте магнитосферного резонатора. При значениях ω_W ниже порога неустойчивости свойства моды существенным образом зависят от характера неоднородности солнечного ветра. Рассмотрены три случая: однородный ветер, ветер в котором скорость звука при удалении от магнитопаузы растет и ветер, в котором она падает.