Fluctuaciones magnéticas incorporadas en la dipolarización dentro de la órbita geoestacionaria y su aceleración selectiva asociada de iones O+

Resumen Estudiamos las fluctuaciones magnéticas incorporadas en las dipolarizaciones en la magnetosfera interna (una distancia geocéntrica de ≤6.6 R E ) y sus cambios asociados en el flujo de iones, utilizando el Engineering Test Satellite VIII y los satélites Active Magnetospheric Particle Tracer Explorers/CCE. Seleccionamos siete eventos de dipolarización que ocurren durante la fase principal de tormentas magnéticas con un valor mínimo del índice Dst inferior a −40 nT. Se encontró que (1) todos los eventos de dipolarización están acompañados de fuertes fluctuaciones magnéticas con una frecuencia principal cercana a la girofrecuencia local de O +; (2) las fluctuaciones magnéticas aparecen con amplitud significativa en el componente casi paralelo al campo magnético local; (3) se observa un fuerte aumento del flujo en el rango de energía de 1–10 keV solo para los iones O +. En términos de frecuencia y componentes dominantes de las fluctuaciones magnéticas, se considera que están excitadas por la inestabilidad electromagnética de ciclotrón de iones impulsada por deriva (EMIC) que ha sido identificada recientemente con la teoría lineal. Realizamos un rastreo de partículas para iones H + y O + en los campos electromagnéticos modelados por la relación de dispersión lineal de la inestabilidad EMIC impulsada por deriva. Los resultados muestran que los iones O + son acelerados al rango de energía de 0.5–5 keV y experimentan una modificación significativa de la forma espectral, mientras que los iones H + no tienen un cambio claro en la forma espectral, siendo consistentes con las observaciones. Por lo tanto, sugerimos que las fluctuaciones electromagnéticas asociadas con las dipolarizaciones pueden acelerar local y no adiabáticamente a los iones O + en la magnetosfera interna. Esta aceleración selectiva de los iones O + puede tener un papel en el aumento de la densidad de energía de O + en la corriente anular durante el tiempo de tormenta.