对等离子体中斜碰撞激波的密度跃变:物理解
等离子体物理
2024-03-05 v1 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
摘要
无碰撞激波通常使用磁流体力学(MHD)形式进行分析,尽管 MHD 假设平均自由程很小。然而,MHD 中假设的由二元碰撞产生的压力各向同性在无碰撞激波中可能不适用。在磁化等离子体中尤其如此,因为磁场可以稳定各向异性。在先前的文章 \citep{BretJPP2022b} 中,提出了一个能够处理激波波前穿越时可能产生的各向异性的模型。该模型针对磁场相对于激波波前的任意方向进行了求解。然而,对于上游参数的某些值,发现了多个下游解。在这里,我们通过展示如何从代数提供的解中选出物理解,完成了 \cite{BretJPP2022b} 中开始的工作。这通过两种方式实现:1)选择下游场倾角最接近上游场的解。该准则在平行情况下得到了例证,并得到了粒子模拟的支持。2)滤除不满足在 MHD 中已被用于修剪多解的准则的解:即演化性准则,我们假设该准则在无碰撞情况下同样有效。最终结果是一个模型,在该模型中,给定的上游构型会导致唯一的下游构型,或者没有下游构型(如同在 MHD 中)。与 MHD 偏差最大的情况出现在平行激波中。
引用
@article{arxiv.2403.01943,
title = {Density jump for oblique collisionless shocks in pair plasmas: physical solutions},
author = {Antoine Bret and Colby C. Haggerty and Ramesh Narayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.01943},
year = {2024}
}
备注
22 pages, 9 figures, to appear in Journal of Plasma Physics