К теории динамических спектров S- радиоизлучения Юпитера тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

ір Ь и Й

1 6 01П 1995

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

На правах рукопису

ЦВИК НАТАЛІЯ ОЛЕКСІЇВНА

НДК 523.45 - 77

ЛО ТЕОРІЇ ДИНАМІЧНИХ СПЕКТРІВ Б—РйДІОВИПРОМІНКЗВАННЯ »ПІТЕРА

01,03.02 - "астрофізика, радіоастрономія"

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук

Київ - і995

-2- . Дисертацією е рукопис. .

Робота виконана в Радіоастрономічному інституті НАН України,

м. Харків.

Науковий керівник - доктор фізгссо-математичних наук, професор Боев Анатолій Григорович.

Офіційні опоненти -

доктор фізико-математичних неук, член-коресиондент НАН України Фомін Петро Іванович (ІТФ НАН України) ,• доктор фізико-математичних наук, професор Ют/іук Адам Корнілович (ГАО НАН України).

Провідна організація -

Харківський державний університет.

Захист відбудеться м *2- " /иСб6^Н9! 1995 року

на засіданні Спеціалізованої рада но захисту докторських дисертацій при Головній Астрономічній обсерваторії Національної Академії наук України Ф О'/б -ІЧ 01 за адресою 232650. Київ, Голосіїв, ГАО Ші України. Початок засідання о 12 годині.

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці ГАО НАН України за адресою 252650. Київ, Голосіїв,

ГЛО НАН України.

Автореферат розісланий " 2.6 ■■ ЦірЛСНЯ 1995 року.

Вчений секретар Спеціалізованої ради кандидат фізико-математичних наук

Гусєва Н.Г.

- З -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ. Юпітер є найяскравішим та найпотухнішим діерелоа спорадичного радіовипромінювання серед планет Сонячної системи. Проблема походяення його випромінювання, не зва-іаючи на II вивчення з 1955 року, до теперішнього часу не знайвла вирішення і виступає як одна з актуальних проблем сучасної астрофізики та радіоастрономії.

Для вирівення цієї проблеми, як типової проблеми астрофізики. необхідно вирішувати зворотну задачу - виходячи з властивостей цього радіовипромінювання, що вміщують інформацію про спостережуване явище, необхідно визначити процеси, які привели до його генерації, та відновити фізичні умови у ділянці магнітосфери Юпітера, відповідній за генерацію.

Зазначимо, що хоча планета Юпітер і відноситься до тих планет, які вивчались за допомогою космічних апаратів (Воядяер -і.2, Піонер—і 0.1 і) з достатньо близьких відстаней, але проведені цими апаратами вимірювання параметрів магнітосфери Юпітера не відносились до ділянок магнітосфери, безпосередньо відповідних за генерацію спорадичного випромінювання. Таким чином, основне джерело інформації про властивості радіоактивних областей нииньої магнітосфери Іпітера на цей час обмежується. фактично, властивостями самого радіовипромінювання, які приводяться нижче.

Насамперед, в декаметровому радіовипромінюванні Юпітера виділяються дві основні компоненти - повільна (L) та ивидка (S), які характеризуються відповідно імпульсами 1-10 с та 1-100 мс. При цьому, L-компонента має ряд спільних властивостей з випромінюваннями ряду інших планет Сонячної системи (Землі. Сатурна, інших), а S-компонента по багатьом властивостям являє собою унікальне явище серед спостереауваних планетарних випромінювань.

Однією з основних властивостей S-сплесків Юпітера є їх динамічний дрейф частоти (df/dt), найчастіше від’ємний та пропорційний до частоти Cf) випромінювання, df/dt ІИГц/с] ^

= —f[МГц!. що звичайно пов’язується з рухом дяерела випромінювання від Юпітера. Окрім цього, динамічні спектри S-сплесків

мають унікальну властивість повторюватися квазіперіодично за частотою та часом, і групи сплесків виявляють тенденцію формувати досить складні структури.

Пікові потуяності сплесків складають до 107Ян, і енергетичний спектр Б-сплесків має максимум біля частоти 10 НГц та обривається вище 39,5 НГц.

Наступнов унікальною властивістю З-випромінювання е властивість "контролювання" випромінювання полоненням супутника Юпітера Іо. Даний феномен прийнято пов’язувати з властивостями спрямованості цього випромінювання та особливостями полонення його джерела. Прийнято вважати, що джерело Б-випромінювання розміщується поблизу нижніх шарів магнітосфери Впітера і пов’язане з магнітною силовою трубкою, яка сполучає Юпітер з Іо. При цьому, Б-радіовипромінювання відзначається високою спрямованістю, і його діаграма має вигляд поровнього конуса, оточуючого трубку Іо. Кути 0 піврозхилу конуса діаграми спрямованості складають 60-90° , товщина його стінок - 3-5°, і частота випромінювання зростає при зменшенні кута утворюючої конуса до осі трубки ( йі/М < 0).

Усі побудовані до теперішнього часу теоретичні моделі механізму $-випромінювання Юпітера задовільно можуть пояснити лиие окремі характеристики чи окремі групи даних спостережень. Це пов’язано зі складністю спостеревуваногс явища, оскільки побудова теоретичної моделі випромінювання потребує в комплексі розглядати і проблему дяерел вільноі енергії, здатних підтримувати випромінювання, і проблему поиуку механізму випромінювання, і враховувати ефекти, пов’язані з поширенням випромінювання у магнітосфері Юпітера. Окрім цього, складності в розробці такої моделі виникають у зв'язку з тим, що у фізиці плазми відомо багато механізмів, які моиуть призводити до генерації радіовипромінювання, та на базі яких можуть бути побудовані теорії, що пояснюють дані спостережень.

Однією з моделей, яка достатньо пояснює такі властивості Б-радіовипромінювання, як його пікові густини потоку енергії, конусну діаграму спрямованості і залежність частоти випромінювання від куту розхилу цього конусу, існування максимальної ме«і частоти випромінювання (39,5 МГц), є теорія Боєва Й.Г. та Лук’янова М.Ю. (див. Боев А.Г., ІІукьянов М.Ю. "К теории

5-радиоизлучения Юпитера", // Астрон, яурн.- І99І. - 68, Но.4.

- С.863 - 862). Б межах цієї теорії З-радіовипромінввання пов’язується з наявністю в струмовїй трубці Іо - Юпітер пучків електронів малої густини. При цьому трубці надається властивість мати підвищену густину 'по відношенню до оточуючеі магнітосфери. Пучок електронів рухається від Юпітера до Іо та збуджує верхнєгібридні плазмові хвилі, які далі лінійно трансформуються на поверхні трубки (дифузійного походження) у швидкі незвичайні хвилі.

Проте, у цій моделі не було розглянуто та пояснено ряд властивостей Б-випромінювання, зокрема - властивості динамічних спектрів Б-випромінювання, та задивились деякі запитання щодо пояснення кутів розхилу діаграми спрямованості З'-вшіромінювання. Однак, перелічені вище властивості 5-випро-мінювання можна пояснити, якщо трохи ускладнити попередню модель тим, що запропонувати збурення поверхні трубки Іо -Юпітер низькочастотними хвилями. Така ускладнена модель і аналізується у цій дисертаційній роботі.

ОСНОВНОЙ МЕТОЙ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ є розробка механізму, який би був здатний пояснити з єдиної точки зору основні властивості та спостережувані періодичності в динамічних спектрах З-радіовипромінювання. І далі, згідно з теоретичними дослідженнями механізму та порівняннями їх результатів з експериментальними даними, побудувати картину фізичних явищ у струмовій трубці Іо - Юпітер.

НАУКОВА НОВИЗНА РОБОТИ.

1. В дисертаційній роботі запропоновано новий механізм утворення динамічних спектрів 5-випромінківання Юпітера, Суть цього механізму полягає в тому, що низькочастотні хвилі, які розповсюджуються вздова струмово! трубки Іо - Юпітер, збуджують періодичні збурення П параметрів і поверхні, у наслідок чого виникає "хитання" діаграми спрямованості електромагнітного випромінпвання, яке виходить з трубки. Завдяки цьому на поверхні трубки утворюються системи періодичних вікон прозорості, в які виходить випромінювання різних частот відповідно до різних точок пучка, що формує періодичні сплески на ди-

- б -

немічних спектрах.

2. Даний підхід до формування динамічних спектрів дозволив з єдиної точки зору проаналізувати спостережувані дані та запропонувати нову класифікацію динамічних спектрів Б-випроміню-вання. Виявлені характерні періоди повторювання Б-сплесків за частотою та часом. Вирізнені основні типи динамічних спектрів за їх формами та періодами повторювання в них сплесків. Досліджені розподілення основних властивостей та особливостей Б-випромінввання в залежності від цих типів спектрів.

3. У рамках запропонованого механізму пояснені основні типи динамічних спектрів і побудована картина фізичних явищ в струмовій трубці Іо - йпітер, яка зобракує її нові властивості. зокрема пов’язані з поширенням уздов» неї швидких магнітозвукових та іоннозвукових хвиль.

НАУКОВО ТА ПРАКТИЧНА ВАЖЛИВІСТЬ РОБОТИ полягає в тому, що в ній запропоновано новий механізм, який дозволяє пояснити велике коло експериментальних даних та зробити значний крок у розвитку теорії Б-радіовипромінювання Юпітера та теорії глобальної нестійкості струмової трубки Іо - Юпітер в цілому. Передбачені властивості струмової трубки можуть бути у майбутньому перевірені за замірами параметрів трубки космічними апаратами, що може стати тестом правильності запропонованої моделі.

Запропонований механізм моке бути такоа корисним при вивченні природи інших даерел космічного випромінювання (наприклад, сонячних сплесків ІІІЬ типу, пульсарів), в яких спостере-гаються подібні динамічні спектри.

СТРУКТУРО ТА ОБСЯГ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Обсяг дисертаційної роботи становить 130 сторінок, включаючи 18 малюнків і список літератури з 113 робіт. Дисертація складається з вступу. 4 розділів та висновків.

АПРОБАЦІЯ РОБОТИ

Результати, які увійшли до дисертації, представлялись та доповідались на конференціях та нарадах:

- Міжнародній конференції по радіоастрономічним дослідяен-

- 7 -

ням Сонячної системи, Н. Новгород, 1992;

- XXV Радіоастрономічній конференції, Пущіно, 1993;

- Міжнародному семінарі "Фізика космічної плазми", Киів, 1993;

- Міжнародних семінарах "Planetary Radio Emission", Вісба-ден, 1993, Гренобль.1994;

- Радіоастрономічних семінарах PI НЙН України.

ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У ВСТУПІ роботи обгрунтована актуальність теми дисертації, описано сучасне становище проблеми та проведено огляд літератури по вивченню S-радіовипромінювання Юпітера та його динамічних спектрів. Обмірковані мета роботи, новизна отриманих результатів і подано короткий зміст роботи.

У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ роботи теоретично аналізується процес виходу випромінювання завдяки його трансформації поблизу поверхні трубки Іо - Юпітер, покривленої поширюваними низькочастотними хвилями.

Для того, щоб визначити основні властивості таких низькочастотних коливань трубки, проводиться огляд магнітогідродинамічних та інших типів низькочастотних коливань, здатних розповсюджуватись уздовй трубки Іо - Юпітер, яка моделюється плазмовим шнуром з підвищеною густиною плазми.

Далі розглядається процес лінійної трансформації плазмових хвиль поблизу вернегібридного резонансу в умовах, коли тривимірна неоднорідність плазми близька до одновимірної. Проведено аналіз коефіцієнта трансформації плазмових хвиль у об’ємні в залежності від кута падіння хвиль на резонансний поверхневий вар трубки і від орієнтації магнітного поля в трубці щодо градієнту неоднорідності поблизу поверхні трубки. Виходячи з властивостей коефіцієнта трансформації оцінена ширина діаграми спрямованості та "вікна прозорості" трубки. Показано, що вони пропорційні температурі плазми в трубці і звуауються при нахилі ліній магнітного поля до поверхні трубки.

У ДРУГОМУ РОЗДІЛІ роботи вивчається вплив нестаціонарності покривленої поверхні трубки, породженої рухом низькочастотних коливань трубки, на властивості випромінювання, яке реєструється на Землі. Показано, цо така нестійкість повинна при-

водити до формування характерних деталей динамічних спектрів ^-випромінювання (дрейфу, періодичностей сплесків, та інших) у зв’язку з "хитанням" діаграми спрямованості випромінювання та рухом джерела плазмових хвиль уздовж трубки, яка має слабку неоднорідність параметрів плазми уздовж осі.

З цьому а розділі аналізуються різні моделі коливань поверхні трубки та джерела плазмових хвиль, та будуються відповідні до них теоретичні динамічні спектри. Зокрема, коливання трубки моделюються однією чи двома монохроматичними хвилями, та проводиться якісний аналіз випадку багатомодового збурення трубки. Розглянуті різні співвідношення розмірів джерела, вікна прозорості, та довжин хвиль, а також швидкостей джерела та хвилі збурення. Досліджуються моделі самітнього та пульсуючого джерел.

Показано, що розглянуті моделі приводять до появи періодичних динамічних спектрів, та що подібні спектри можуть виникати в різних моделях випромінювача (дкерела та хвилі). Знайдені формули, за допомогою яких можна визначити в різних моделях параметри випромінювача за параметрами динамічного спектра.

Н ТРЕТЬОМУ РОЗДІЛІ проведено класифікацію експериментально спостережуваних динамічних спектрів Б-випромінювання. Метою цієї класифікації є виявлення- основних періодичностей динамічних спектрів за частотою та часом, та кількісне визначення цих періодів, що далі дало можливість пов’язати їх з коливаннями поверхні трубки. Для цього аналізуються дані каталогів Еліса ( 1379) і Флага, Грінмена та ін.С І99І) по спостережуваним динамічним спектрам, які включають набір характерних для 50 бурь 5-сплесків, отриманих при різних частотних та часових розділеннях.

Вивчаються часові періодичності сплесків, та показано, що сплески звичайно повториться з двома характерними періодами (“часті" сплески, Тч=2 мс, та "рідкі" сплески, Тр^ ЗО мс). Далі вивчається повторення сплесків за частотою, яке відбивається у групуванні ланцюжків сплесків у смуги за частотою, та проводиться класифікація динамічних спектрів по якісним особливостям форми таких смуг і характерними кількісними періодами їх повторення (за частотою та часом). Зокрема,

виділені недрейфуючі СМЦГИ різної ширини ( Set , , Sff , S£ ,

), які повторюються з дискретними періодами за частотою (Df^O.i МГц, Df^0.2 МГц. Dff<pi.5 МГц, Df,. = 3 МГц), та різноманітні дрейфуючі смуги та спектри складних форм (5рг. S g-.rs.y.USs- ). До роботи надається таблиця з основними властивостями виділених типів спектрів.

У ЧЕТВЕРТОМУ РОЗДІЛІ роботи з точки зору запропонованого механізму пояснені основні типи спостережуваних спектрів S-випромінювання Юпітера, які мають як прості форми (смуги за частотою), так і складні форми (US-ланцюги сплесків, S-сплески з вигинами лінії дрейфу та інші). При цьому за характерними параметрами спостережуваних сплесків визначені параметри хвиль збурюючих трубку та передбачині їх типи. Показано, такими хвилями, що збурюють поверхню трубки та беруть участь в формуванні динамічних спектрів, можуть бути швидкі магнітозвукові ШЗ) та іонозвукові (ІЗ) хвилі з характерними довжинами (~Ю0 кй та ~ІООО ки), які розповсюджуються уздовя трубки відповідно з альвенівською (v ^ 20 ООО км/с) та звуковою (v^ < 10 км/с) швидкостями. Найчастіше збурюють трубку одна чи

дві гармоніки цих хвиль (за різними моделями ІЗ чи ШНЗ), періоди яких можуть дорівнювати періодам повторювання частих чи рідких сплесків ( 2 мс та ЗО мс). Зроблено висновки про параметри дкерела (його довжини та швидкості руху), та показано, що в залежності від типу динамічного спектру та вибраної теоретичної моделі джерело може бути достатньо довгим чи пульсуючим, і, наприклад, складеним з послідовності коротких періодичних згустків електронів.

І у ВИСНОВКАХ роботи наводяться її основні результати.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

1. Запропоновано новий механізм формування динамічних спектрів S-випромінювання Юпітера, оснований на лінійній трансформації верхнегібридних плазмових хвиль в електромагнітні а збуреній трубці Іо - Юпітер.

2. Проведено теоретичний аналіз запропонованого механізму, досліджені та побудовані динамічні спектри в залежності від параметрів моделі (швидкостей пучків та хвиль збурення, характера збурення поверхні трубки, довжини пучка, орієнтації спо-

- 10 -

стерігача відносно осі трубки та інших).

3. В рамках запропонованого механізму проведено аналіз ши-

рокого кола експериментальних даних по спостережуваним динамічним спектрам $-випромінювання. Створена класифікація експериментальних динамічних спектрів: виділені 6 основних типів

с$оС -Б ^ ) та 2 класи (часті, рідкі) динамічних спектрів, і виявлені їх основні властивості.

Показано, цо спектри різних класів повторюються з характерними періодами - Тч 2 мс та ТР ^ЗО мс. а спектри різних типів гуртуються у смуги, які періодично повторюються за частотою. Часті сплески мають тенденцію повторюватися серіями з періодом рідких сплесків, і крупномасштабно смуги звичайно складаються з дрібномасштабних смуг.

4. Пояснені основні властивості різних типів та класів експериментально спостережуваних динамічних спектрів та кутів нахилу конуса діаграми спрямованості 5-випромінювання. Побудована картина фізичних явищ у трубці Іо - Юпітер, зокрема, передбачені типи низькочастотних хвиль, збурюючих трубку Іо -Юпітер та визначені їх параметри.

Проведений аналіз засвідчив, цо більшість спостережуваних динамічних спектрів можна пояснити за моделлю збурення трубки однією чи двома хвилями, серед яких, наприклад, одна хвиля може відноситись до типу швидких магнітозвукових хвиль, що поширюється з альвенівською швидкістю (V ^ 20 000 км/с), а інша -до типу повільних (V < 10 км/с) іонозвукових хвиль, і параметри даних хвиль подаються періодами повторювання рідких та частих сплесків.

Здобута інформація про характеристики хвиль у струмовій трубці Іо - Юпітер відкриває можливість досліджувати хвильові процеси, які відбуваються в трубці, і може далі бути використана при вивченні глобальної нестійкості, що розвивається в нижній магнітосфері Юпітера, і для побудови її моделі.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В РОБОТАХ

1. Боєв А.Г., Лук’янов М.Ю., Цвик Н.О. Про динамічні спектри Я-випромінювання Юпітера. І.Теорія.//Кінематика та Фізика небесних тіл. - 1993. - т.З, Ио. 6. - С.27-36.

2. Боєв А.Г., Лук’янов М.Ю., Цвик Н.О. Про динамічні

спектри 5-випромінввання Юпітера. II,Спостереження і аналіз.// Кінематика та фізика небесних тіл. - 1993. - т.9, N0, 6. -

С.37-46.

3. Боев А.Г., Лукьянов О., Цвык Н.й. К теории динамических спектров 5-радиоизлучения Юпитера //"Физика космической плазмы" /Сборник трудов мекдународного семинара. 6-Ю июня 1993 г.. Киев. - Киев: 1994. - С.31-38.

4. Цвык Н.й. О сложных динамических спектрах 5-радиоизлучения Юпитера.//"Физика космической плазмы" /Сборник трудов международного семинара, 6-10 июня 1993 г., Киев. - Киев: 1994. - С.26-30.

5. Цвик Н.О. До теорії складних динамічних спектрів 5-радіовипромінювання Юпітера // Кінематика та фізика небесних тіл. - 1993. - т.10. По, 3. - С.67-74.

6. Боев Й.Г., Лукьянов М.Ю., Цвык Н.й.Периодические динамические спектры радиоисточника, движущегося в магнитном поле //Межрегиональная конференция по радиоастрономическим исследованиям Солнечной системы / Тезисы докладов, сентябрь, 1992, Н. Новгород. - М»: 1992. - С.73.

7. Боев А.Г., Лукьянов М.В., Цвык Н.О. 0 влиянии трубки Но

- Юпитер на структуру динамических спектров 5-радиоизлучения Юпитера //ХХи Радиоастрономическая конференция /Тезисы докладов, 20 - 24 сентября 1993 г., Пущино. - М.: 1993. - С. 164.

Особистий внесок Цвик Н.О. в опубліковані у співавторстві роботи полягає в розробці деталей теоретичної моделі формування динамічних спектрів і в аналізі та класифікації експериментально спостережуваних динамічних спектрів Юпітера.

АННОТАЦИЯ

Цвык Н.й. К теории динамических спектров 5-радиоизлучения Юпитера.

Диссертационная работа (рукопись) на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности

01.03.02 - астрофизика, радиоастрономия. Радиоастрономический институт НАН Украины, г. Харьков.

В диссертационной работе защищается 7 научных работ, в которых предложен новый механизм формирования динамических

спектров S-излучения Юпитера, основанный на линейной трансформации верхнегибридных плазменных волн в электромагнитные в возмущённой трубке Ио - Юпитер.

Проведен теоретический анализ предлоаенного механизма, исследованы и построены динамические спектры в зависимости от параметров модели (скоростей пучков и волн возмущения, характера вомущения поверхности трубки, длины пучка, ориентации наблюдателя к оси трубки и других).

Б рамках предложенного механизма проведен анализ широкого круга экспериментальных данных по наблюдаемым динамическим спектрам S-излучения, Сделана классификация экспериментальних динамических спектров: выделено 6 основных типов С- Sfc; 5 и

2 класса (частые, редкие) динамических спектров, и выявлены их основные свойства.

Показано, что спектры разных классов, повторяются с характерными периодами - Тч ^2 мс и Тр^ЗО мс. а спектры разных типов группируются в полосы, которые периодически повторяются по частоте. Частые всплески имеют тенденцию повторяться сериями с периодом редких всплесков, и крупномасштабные полосы обычно состоят из мелкомасштабных полос.

Объяснены основные свойства разных типов и классов экспериментально наблюдаемых динамических спектров и углов наклона конуса диаграммы направленности S-излучения. Построена картина физических явлений в трубке Ио - Юпитер, в частности, предсказаны типы низкочастотных волн, возмущающих трубку Ио - Юпитер и определены их параметры.

Проведенный анализ показал, что большинство наблюдаемых динамических спектров моано объяснить в модели возмущения трубки одной или двумя волнами, среди которых, например, одна волна мовет относитъся к типу быстрых магнитозвуковых волн, распространяющихся с альвеновской скоростью (v ~ 20 ООО км/с), а другая - к типу медленных (у <10 км/с) ионозвуковых волн, и параметры данных волн задаются периодами повторения редких и частых всплесков.

Полученная информация о характеристиках волн в токовой трубке Ио - Юпитер открывает возмокность исследовать волновые процессы, происходящие в трубке, и может быть в дальнейшем использована при изучении глобальной неустойчивости, развиваю-

щейся в нижней магнитосфере Юпитера, и для построений её

модели.

ABSTRACT

Tsvyk N.fl. Ти the theory of dynamic spectra of Jovian S-radioeuission.

The dissertation work (manuscript) for obtaining of

scientific degree of the candidate of physical and mathematical sciences in speciality 01.03.02 - astrophysics, radioastronouy. The Institute of Radioastronouy of Ukrainian National Scientific Academy, Kharkov. 1994.

There are 8 scientific works defended. In those, for formation of dynamic spectra uf Jovian S-radioeraission. a new mechanism is proposed, that is based on the linear

transformation of high hybrid plasaa uaves into

electromagnetic ones on condition that the Io - Jupiter flux

tube is disturbed.

The theoretical analyses uf the mechanism is carried out to study the forms of the bursts and to draw the types uf the dynamic spectra depending on the theoretical model parameter values (i.e., the velocities of electron beams and those of perturbed uaves, the tube perturbation character, the beam length, the orientation of an observator about the tube axis, etc.)

Under this mechanism, analyses of the wido experimental data of dynamic spectra of Jovian S-radioemission observed have been made. A new classification of the exoerimental dynamic spectra observed is proposed. For the dynamic spectra S types (S'* - S e* ) and 2 classes (frequent, thin) are

Selected, and their parameters are found out. The spectra for the various classes are shown to gather into bands recurring by frequency with nearly precise periods. The frequent bursts tend to repeat by series with the period of thin ones, and the wide bands are usually composed of some fine ones.

The main features of different classes and types of the spectra observe'd by experiment and the cone slope angles of the S-radioemission pattern are explained. The picture of physical phenomena in the Io - Jupiter flux tube is

constructed, and in particular, the types of low-frequency «awes perturbing the Io - Hupiter flux tube are predicted and their parameters are determined.

The analyses conducted showed that the main types of the dynamic spectra may be explained under the model assuming that the tube has been perturbed with one or two waves, one of then being of the fast magnetosound wave type, propagating with fllfven velocity (v = 20,000 kn/s), and the other one belonging to a slou-wave type Ce.g., ion-sound), propagating with velocity v < 10 km/s, and the parameters of the waves are

determined by the periods of recurrence of the frequent bursts and thin .ones.

The information obtained for the wave characteristics in the Io - Jupiter flux tube is useful to investigate the wave processes taking place in the tube, to study the global instability arising in the low Oowian magnetosphere and to construct its model.