空间等离子体中的静电结构：二维磁 Bernstein-Greene-Kruskal 模的稳定性
空间物理
2015-05-28 v2 太阳与恒星天体物理
计算物理
等离子体物理
摘要
在空间等离子体的许多区域，包括太阳风、磁层、极光加速区以及与激波、湍流和磁重联相关的区域，都已观测到静电结构。由于这些结构内部电场可能具有很大的振幅，它们对粒子加热、散射或加速的影响可能很重要。对这些结构的一种可能理论描述是 Bernstein-Greene-Kruskal（BGK）模的概念，它是无碰撞动力学理论中 Vlasov-Poisson 方程组的精确非线性解。BGK 模已被广泛研究数十年，主要集中在一维（1D），尽管已有观测表明其中一些结构具有清晰的三维特征。虽然已有高维 BGK 模的近似解，但有限磁场中的精确三维 BGK 模解尚未找到。最近，我们构建了具有有限磁场强度的磁化等离子体中二维 BGK 模的精确解，以期深入理解最终的三维理论 [Ng, Bhattacharjee, and Skiff, Phys. Plasmas 13, 055903 (2006)]。基于这些解的解析形式以及粒子模拟（PIC），我们将展示在不同背景磁场强度水平下其稳定性的数值研究。
引用
@article{arxiv.1106.4073,
title = {Electrostatic Structures in Space Plasmas: Stability of Two-dimensional Magnetic Bernstein-Greene-Kruskal Modes},
author = {C. S. Ng and S. J. Soundararajan and E. Yasin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.4073},
year = {2015}
}
备注
Submitted to AIP Journal Proceedings for "Tenth Annual International Astrophysics Conference"