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三维相对论性离子 Weibel 不稳定性演化:与扭结不稳定性的竞争

高能天体物理现象 2019-06-12 v1 地球与行星天体物理 星系天体物理 等离子体物理 空间物理

摘要

在本文中,我们通过执行无碰撞等离子体的数值模拟,报告了关于相对论性 Weibel 不稳定性及其非线性饱和的最新发现。对所得数值结果的分析表明,Weibel 不稳定性的非线性阶段可由基于 Weibel 细丝电流密度(就粒子与阿尔文极限电流而言)的特征阶段来描述。我们还基于磁流体力学(MHD) regime 中的能量原理分析了相对论性扭结不稳定性,并发现 Weibel 细丝在 MHD regime 中直至 1000 ωp,i1\omega_{p,i}^{-1} 均不受扭结型不稳定性影响。这一发现使得由相对论性 Weibel 不稳定性维持的磁场足够稳定,可作为 MHD 发电机的种子磁场。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.07008,
  title  = {Evolution of three-dimensional Relativistic Ion Weibel Instability: Competition with Kink Instability},
  author = {Makoto Takamoto and Yosuke Matsumoto and Tsunehiko N. Kato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07008},
  year   = {2019}
}

备注

15 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ