温离子-电子等离子体中波的二流体分析

继近期工作之后，我们从一个完全一般的理想二流体色散关系出发，讨论由电子和离子组成的温理想二流体等离子体中的波。该等离子体由五个变量表征：电子和离子的磁化参数、电子和离子的声速平方，以及一个描述传播矢量与磁场之间夹角的参数。该色散关系描述了 6 对波，我们将其标记为 S、A、F、M、O 和 X。通过改变夹角，我们认为平行和垂直传播（相对于磁场）表现出独特的行为。这种行为以波模的交叉为特征，而在斜角传播时这种交叉是被禁止的。我们识别出多达 6 种不同的参数区间，在这些特殊的平行或垂直取向下可发生数量不等的确切模交叉。我们指出，任何离子-电子等离子体都有一个临界磁化参数（或电子回旋频率），在该处截止频率的排序发生改变，从而导致不同的交叉行为。这些与脉冲星和磁星环境中发现的奇异等离子体条件相关。我们的讨论与理想相对论磁流体力学完全一致，并包含光波。此外，利用该色散关系的通用性质，可以在任意波长下对任意参数区间计算相速度和群速度图。最后，我们恢复了早期关注低频极限的近似色散关系，并与一些选定的动理学理论结果建立了直接对应。