低频阿尔芬波引起的离子伪加热再研究

研究了阿尔芬波存在下的离子伪加热现象。我们表明该过程可由 $E\times B$ 漂移解释。本文获得的解析解与先前的结果在定量上一致。我们的模拟结果显示，麦克斯韦分布会在伪加热过程中展宽；然而，展宽后的分布函数形状取决于波模的数量（即波谱或单色无色散波）以及离子的初始热速度 ($v_{p}$)。特别有趣的是发现，与单色波相比，在波谱条件下伪加热过程中更可能维持麦克斯韦形状。这显著提升了我们对存在普遍阿尔芬湍流的行星际空间中加热过程的理解。与单色阿尔芬波相比，$E\times B$ 漂移在宽谱阿尔芬波中产生更多高能粒子，尤其是当存在具有相位相干波模的阿尔芬湍流时。此类粒子可能逃离与阿尔芬波的相互作用区域，并有助于天体物理和空间等离子体中的快粒子群形成。