部分电离天体等离子体中阿尔文波的动力学

我们开发了一个二维、自洽、可压缩流体模型，用于研究部分电离的天体和空间等离子体中阿尔文模式的演化。部分电离等离子体主要由电子、离子和大量的中性原子组成。这些组分之间的非线性相互作用主要通过直接碰撞或电荷交换过程发生。我们的模型独特地描述了两种不同演化流体之间的相互作用过程。在我们的模型中，电子和离子由单流体可压缩磁流体动力学(MHD)模型描述，并通过可压缩流体动力学方程与中性流体自洽耦合。等离子体和中性流体都用不同的能量方程处理，这使我们能够充分监测这两种不同流体之间的非绝热和热能交换过程。基于我们的自洽模型，我们发现空间和天体等离子体中阿尔文模式的传播速度减慢，因为这些波主要由于与中性原子的直接碰撞而阻尼。因此，能量在等离子体和中性流体之间转移。我们描述了导致等离子体和中性流体之间能量转移的模式耦合过程以及相应的光谱特征。