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部分电离等离子体流体描述中的电荷交换

等离子体物理 2015-12-09 v1 太阳与恒星天体物理 空间物理

摘要

本文讨论了电荷交换对弱电离等离子体中传播波动的影响。研究表明,对于低频过程,离子与中性粒子应被视为具有某种有效电荷的单流体。我们推导了适用于此类环境的新动量方程。结果表明,即便粒子未磁化,低频磁波也能传播,这完全归因于电荷交换以及无法将粒子分离为带电与中性两种群体的事实。因此,通常意义上的离子与中性粒子间不存在摩擦力。每粒子的平均力正比于电离率 ni/(ni+nn)n_i/(n_i+ n_n)。将该理论应用于低层太阳大气中的阿尔文波传播,结果预测当阿尔文波从未磁化区域(光球层)传播至磁化区域(色球层)时,流体的位移平面必须改变90度。由于我们所采用的最精确截面数据,能够非常准确地确定发生此种阿尔文波旋转的高度。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.00875,
  title  = {Charge exchange in fluid description of partially ionized plasmas},
  author = {J. Vranjes and M. Kono and M. Luna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.00875},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages; accepted to MNRAS (2015)