A novel mechanism for energy transfer from energetic particles to bulk ions via geodesic acoustic modes (GAMs) is presented. The mechanism involves the excitation of GAMs by energetic particles. The GAMs are damped on ions by the Landau damping, by which wave energy is given to bulk ions. This process of energy exchange is formulated within the framework of quasilinear theory. The rate of energy transfer from energetic particles to GAMs can be comparable to that of energy exchange to particles via collisions, if the E × B velocity of GAMs reaches the level of diamagnetic velocity. Under this circumstance, the partition of energy absorptions by bulk ions and electrons is substantially modified due to the selective ion heating by GAMs.
高エネルギー粒子からバルクイオンへの、測地音響モード(GAM)を介した新規のエネルギー輸送機構を提示する。この機構は、高エネルギー粒子によるGAMの励起を含む。GAMはランダウ減衰によってイオンに減衰され、それにより波動エネルギーがバルクイオンに与えられる。このエネルギー交換過程は、準線形理論の枠組みの中で定式化される。GAMのE × B速度が反磁性速度のレベルに達する場合、高エネルギー粒子からGAMへのエネルギー輸送率は、衝突を介した粒子へのエネルギー交換率に匹敵し得る。この状況下では、GAMによる選択的イオン加熱により、バルクイオンと電子によるエネルギー吸収の配分が実質的に変更される。