EFFECTS OF THE RING CURRENT ON ULF WAVES IN THE MAGNETOSPHERE

지구자기구의 극초저주파수 파에 대한 RING CURRENT의 효과

A three-dimensional box model has been developed to study the MHD wave coupling in the magnetosphere. In this model, the effects of the ring current are included by assuming the pressure gradients in the MHD equations. It is found that the axisymmetric ring current may play an important role in producing spectral noises in compressional waves, while field line resonances have no such disturbances. These results may explain the current observational characteristics that compressional cavity modes hardly appear in the satellite experiment, while field line resonances often occur. Our numerical resluts also suggest that any discrete spectral peaks such as the global cavity modes can hardly occur where the pressure distribution of the ring current becomes important. The continuous band of transverse waves is found to be unperturbed until the ring current becomes significantly asymmetric with respect to the dipole axis. In addition, our results in the absence of the pressure gradient are found to be consistent with the previous results from the box-like and dipole models.

지구자기구의 자기유체파에 대한 혼합의 성질을 연구하기 위해 3차원 box model을 개발하였다. 이 모델에서 축대칭 ring current의 효과를 자기유체파동방정식에 압력의 변화로 가정함으로써 조사하였다. 압축성 파는 축대칭 ring current에 의하여 noise가 발생되지만 자기력선 공명현상에는 어떠한 영향도 미치지 않는다느 사실을 발견하였다. 그러므로 압력 변화에 의한 ring current가 존재하는 지역에서 global 공동(cavity) mode 와 같이 불연속적인 주파수가 나타나지 않는 위성실험결과를 설명할 수 있었다. 또한 횡파의 연속적인 주파수 띠는 ring current가 지구의 이중극자축에 비대칭이 되어질 때 까지 영향을 받지 않음을 밝혔으며 따라서 실험결과에서 횡파에 의한 스펙트럼이 압축성파에 비해 매우 자주 관측됨을 확인할 수 있었다. 추가로 본 연구에서 압력의 변화를 가정하지 않은 이전의 box model이나 dipole model 에서 얻은 파 혼합현상의 결과가 유효함을 보였다.