A theoretical model is proposed to study the interaction of high-frequency oblique whistler wave (OWW) and low-frequency kinetic Alfvén waves (KAWs). In our previous investigation (Dewan et al 2020 Phys. Plasmas27 032111), we established the existence of these two plasma modes (OWW and KAW) by virtue of parametric decay instability. For the present investigation, a numerical simulation technique is employed to solve the coupled system of equations. The ponderomotive force exerted by OWW excites the low-frequency KAW. This quasi-static force induces the genesis of density cavitation (regions of accumulation and depletion) in low-frequency KAW in the magnetized plasma. The simulation results give the localization of the OWW, which amplifies with time. At a later time, the structures become chaotic. The energy cascade is presented in terms of the ensemble-averaged power spectrum. We have also developed a semi-analytical model for this wave–wave interaction mechanism to understand the underlying physics of the field localization process.
理論モデルを提案し、高周波斜めホイッスラー波（OWW）と低周波運動アルフヴェン波（KAW）の相互作用を研究する。我々の以前の研究（Dewan et al 2020 Phys. Plasmas 27 032111）では、パラメトリック崩壊不安定性により、これら2つのプラズマモード（OWWおよびKAW）の存在を確立した。本研究では、数値シミュレーション手法を用いて、連成方程式系を解く。OWWによって及ぼされるポンデロモーティブ力が、低周波KAWを励起する。この準静的な力は、磁化プラズマ中の低周波KAWにおける密度キャビテーション（密度の集中領域と希薄領域）の発生を誘起する。シミュレーション結果は、時間とともに増幅するOWWの局在化を示す。その後、構造はカオス的になる。エネルギーカスケードは、アンサンブル平均パワースペクトルを用いて示される。また、この波動-波動相互作用メカニズムの基礎となる物理を理解するために、半解析モデルを開発した。