Nella concezione di questo artista, gli elettroni intrappolati si muovono a spirale attorno alle linee del campo magnetico nella magnetosfera terrestre. Credito:NASA Goddard Space Flight Center/Brian Monroe
Le onde chorus in modalità Whistler sono emissioni elettromagnetiche comuni nelle magnetosfere planetarie. Tra gli altri impatti, la loro dispersione di elettroni magnetosferici è un fattore trainante per la formazione delle aurore. Un attributo importante di queste onde è il cinguettio di frequenza, in cui la frequenza dell'emissione aumenta o diminuisce quasi monotonamente con il tempo.
L'esistenza del cinguettio della frequenza delle onde chorus è nota fin dagli albori dei voli spaziali, ma ad oggi, non è emerso alcun meccanismo di consenso in merito. Anziché, la letteratura contiene una serie di meccanismi che spiegano sia la sua esistenza che il tasso di cinguettio. Ad esempio, un modello mette in relazione la frequenza del cinguettio con le disomogeneità nel campo magnetico di fondo, un'idea che è stata successivamente supportata da osservazioni. Un altro collega la velocità all'ampiezza delle onde di coro; questa ipotesi ha anche ricevuto supporto osservazionale.
Tao et al. proporre un nuovo modello, chiamato Trap-Release-Amplify (TaRA), che mira a unificare queste ipotesi apparentemente discordanti, e conducono simulazioni al computer per valutarne le implicazioni. Come in altri modelli, TaRA descrive gli elettroni che incontrano un pacchetto di onde chorus, allineare la loro fase con il pacchetto, e quindi emettono nuove emissioni chorus. Gli elettroni si propagano in senso opposto al moto del pacchetto d'onde, il che significa che ogni interazione progredisce attraverso diverse regioni distinte con proprietà fisiche diverse.
Gli autori dimostrano che TaRA può comprendere sia la disomogeneità del campo magnetico di fondo che le ipotesi di ampiezza d'onda del cinguettio di frequenza. Nel loro modello, questi meccanismi rappresentano due fasi separate di interazione tra un elettrone e il pacchetto d'onde. Così, è ragionevole che entrambi questi meccanismi possano fornire diverse stime del tasso di cinguettio e contemporaneamente concordare con le osservazioni fisiche. Quelle osservazioni, litigano, stanno semplicemente misurando diverse fasi nel processo di generazione del chorus.
Questa storia è ripubblicata per gentile concessione di Eos, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.