Very low frequency emissions in the Earth's inner magnetosphere
Project goals
Electromagnetic waves in the nearly collisionless plasma of the Earth's inner magnetosphere represent a unique mechanism, which can significantly affect distribution functions of individual plasma species, and transfer energy to large distances. Understanding their generation mechanisms, source locations, and propagation patterns is crucial for a proper description of the formation of Van Allen radiation belts. The aim of this project is the analysis of selected very low frequency wave phenomena observed in the inner magnetosphere, namely: equatorial noise, quasiperiodic emissions, and line radiation. We use recent satellite data (Cluster, DEMETER, Van Allen Probes) and advanced methods of wave analysis, along with theoretical calculations of wave propagation (raytracing). We systematically analyze the occurrence of these waves, i.e. both their spatial distribution and optimal conditions for their generation. We study the dependence of wave properties on relevant parameters, and we contribute to the understanding of their generation mechanisms.
Keywords
inner magnetospherewaves in plasmasClusterDEMETERVan Allen Probes
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Junior Grants
Call for proposals
Juniorské granty 1 (SGA0201500002)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-01775Y
Alternative language
Project name in Czech
Emise velmi nízkých frekvencí ve vnitřní magnetosféře Země
Annotation in Czech
Elektromagnetické vlny v prakticky bezesrážkovém plazmatu vnitřní magnetosféry Země představují jedinečný mechanismus, který může výrazně ovlivňovat distribuční funkce jednotlivých složek a přenášet energii i na velké vzdálenosti. Pochopení jejich generačních mechanismů, polohy zdrojových oblastí a způsobu šíření je klíčové pro porozumění formování Van Allenových radiačních pásů. Cílem předkládaného projektu je studium vybraných vlnových jevů velmi nízkých frekvencí pozorovaných ve vnitřní magnetosféře, konkrétně: rovníkového šumu, kvaziperiodických emisí a čárového záření. Za tímto účelem budou využita aktuální družicová data (Cluster, DEMETER, Van Allen Probes) a pokročilé metody vlnové analýzy, společně s teoretickými výpočty šíření (raytracing). Systematicky prostudujeme výskyt těchto vln, a to jak prostorové rozložení, tak optimální podmínky jejich vzniku. Prozkoumáme závislost jejich vlastností na relevantních parametrech a přispějeme k pochopení jejich generačních mechanismů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BL - Plasma physics and discharge through gases
CEP - secondary branch
BN - Astronomy and celestial mechanics, astrophysics
CEP - another secondary branch
—
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
This excellent junior project has brought new knowledges about electromagnetic wave phenomenas in the Earth's internal magnetosphere using DEMETER, Cluster and Van Allen Probes satellites data analysis. The final report contains all the details. 9 students were also involved in the project. Outputs are significantly superior, 14 reviewed articles and 27 conference contributions.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 11, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GJ-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
2,115 thou. CZK
Public financial support
2,115 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
2 115 CZK thou.
Public support
2 115 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BL - Plasma physics and discharge through gases
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017