Cluster multispacecraft measurement of spatial scales of foreshock Langmuir waves

0322566 - ÚFA 2009 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Souček, Jan - Santolík, Ondřej - Dudok de Wit, T. - Pickett, J. S.
Cluster multispacecraft measurement of spatial scales of foreshock Langmuir waves.
[Vícedružicové měření prostorových škál Langmuirových vln v zemském foreshocku.]
Journal of Geophysical Research. Roč. 114, A02 (2009), A02213/1-A02213/11. ISSN 0148-0227
Grant CEP: GA AV ČR IAA301120601; GA AV ČR IAA300420602; GA AV ČR IAA300420702
Grant ostatní: Czech Science Foundation(CZ) 20508P129; NASA(US) NNX07AI24G
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z30420517
Klíčová slova: kinetic waves and instabilities * solar wind * multi-spacecraft methods
Kód oboru RIV: BL - Fyzika plazmatu a výboje v plynech
Impakt faktor: 3.082, rok: 2009

In this article, we present the first multispacecraft study of spatial scales of Langmuir wave packets in the terrestrial foreshock. We used data from the WBD instrument on the Cluster satellites to identify simultaneous observations of the same wave packet on multiple spacecraft. To overcome instrumental constraints, we developed a statistical technique for matching observations on different spacecraft by comparison of their Fourier spectra and applied it to several Cluster foreshock crossings. Our analysis shows that the typical scale of Langmuir wave packets in the direction transverse to the magnetic field falls between 40 and 100 km, and their size in the parallel direction is larger than 150 km. We also conclude that convection of wave packets may contribute to the large-scale temporal modulation of Langmuir waves observed in previous spacecraft studies, but the small-scale structure of the modulation must be attributed to other effects.

V článku prezentujeme první více-družicové měření prostorových škál Langmuirových vln v zemském foreshocku. Použili jsme data z přístroje WBD na družicích Cluster k identifikaci současných pozorování stejného vlnového balíku na více družicích. Abychom překonaly omezení daná strukturou dostupných dat, vyvinuli jsme novou statistickou metodu pro korelaci měření z více družic založenou na porovnání spekter elektrického pole a aplikovali ji na několik případů pozorování Langmuirových vln ve foreshocku družicemi Cluster. Naše analýza ukazuje, že typická škála zkoumaných vlnových balíků je mezi 40 a 100 km ve směru příčném k magnetickému poli a více než 150 km ve směru podélném. Tyto výsledky ukazují, že průmět prostorové struktury vlnových balíků do vlnové formy může být zodpovědný za globální modulaci vlnových balíků, ale jejich jemná struktura je zřejmě důsledkem jiných efektů.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0170782