流动理想不可压缩太阳风等离子体中的 Hall-磁流体力学波：再考察

众所周知，具有磁结构的太阳大气支持包括太阳风在内的各类喷流中 MHD 波的传播。同样众所周知的是，在某些条件下（即喷流速度足够高时），传播的 MHD 模式会相对于最常见的 Kelvin--Helmholtz 不稳定性（KHI）变得不稳定。在本文中，我们探讨当在理想 Hall-磁流体力学框架下研究时，沿慢速太阳风传播的 MHD 模式的传播与不稳定特性如何受到影响。若喷流宽度短于或可与所谓 Hall 参数 $l_\mathrm{Hall} = c/\omega_\mathrm{pi}$（其中 $c$ 为光速，$\omega_\mathrm{pi}$ 为离子等离子体频率）相比拟，则 Hall-MHD 适用。我们将太阳风建模为以速度 $\vec{v}_0$ 运动的半径为 $a$ 的圆柱磁通管，其中含有密度为 $\rho_\mathrm{i}$、被恒定磁场 $\vec{B}_\mathrm{i}$ 贯穿的不可压缩等离子体。周围等离子体以其密度 $\rho_\mathrm{e}$ 和磁场 $\vec{B}_\mathrm{e}$ 为特征。在标准 MHD 与 Hall-MHD 框架下推导了 MHD 波的色散关系，并以输入参数：密度对比 $\eta = \rho_\mathrm{e}/\rho_\mathrm{i}$、磁场比 $b = {B}_\mathrm{e}/{B}_\mathrm{i}$、以及 Hall 尺度参数 $l_\mathrm{Hall}/a$ 进行数值求解。发现对于扭结（$m = 1$）和高阶（$m \geqslant 2$）MHD 波，中等取值的 $l_\mathrm{Hall}/a$ 下的 Hall 电流会刺激 KHI 的出现，而对于腊肠波（$m = 0$）趋势恰恰相反——KHI 被抑制。