ULF waves/fluctuations in the foreshock: Statistical approach

Abstract

Title: ULF waves/fluctuations in the foreshock: Statistical approach Author: Anna Mita Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor: Prof. RNDr. Jana Šafránková, DrSc., Department of Surface and Plasma Science Abstract: The thesis deals with ultra-low frequency (ULF) wave activity in the terrestrial foreshock, a turbulent region upstream of the bow shock that plays a crucial role in the interaction of the solar wind with the magnetosphere. In the thesis, we analyze some aspects of the behavior of ULF waves/fluctuations of the magnetic field, using a statistical point of view. We focused (i) on the boundary between the pure solar wind and wave activity region represented by enhanced ULF fluctuations, and on the changes of the boundary position with solar wind conditions and interplanetary magnetic field orientation; and (ii) on growth rates of foreshock ULF fluctuations at different distances from the bow shock with a special highlight on a region close to the Moon. In both statistical studies, we use THEMIS/ARTEMIS data and describe the behavior of fluctuations by the standard deviations in the ULF range of 0.0017-0.17 Hz. We present a novel coordinate system, determine so-called "foreshock ULF boundary" and report its realistic shape that is consistent with the theory of the foreshock...

Název práce: ULF vlny/fluktuace ve forešoku: Statistický přístup Autor: Anna Mita Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí disertační práce: Prof. RNDr. Jana Šafránková, DrSc., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Předložená práce se zabývá ULF (Ultra Low Frequency) fluktuacemi v turbulentní oblasti před rázovou vlnou (forešok), která hraje klíčovou roli v interakci slunečního větru s magnetosférou Země. V práci analyzujeme některé aspekty chování ULF vln/fluktuací magnetického pole s využitím statistického zpracování dat naměřených dvěma družicemi projektu THEMIS/ARTEMIS. Zaměřili jsme se (i) na hranici mezi neporušeným slunečním větrem a oblastí charakterizovanou vysokými ULF fluktuacemi a na změny polohy této hranice v závislosti na podmínkách ve slunečním větru a na orientaci meziplanetárního magnetického pole; a (ii) na rychlost růstu nebo tlumení ULF vln/fluktuací v různých vzdálenostech od rázové vlny se zvláštním zřetelem na oblast blízko Měsíce. Ve statistických studiích popisujeme chování fluktuací pomocí směrodatných odchylek v rozsahu 0,0017-0,17 Hz. V práci představujeme nový souřadnicový systém umožňující určit tzv. "foreshock ULF boundary", diskutujeme nalezený tvar a ukazujeme, že je v souladu s teorií formování forešoku. Ve druhé studii se soustřeďujeme na růst (případně...