太阳部分电离等离子体中的磁流体动力学波：双流体方法

我们推导了双流体部分电离等离子体中磁流体动力学波的动力学行为，并将结果与单流体描述下的结果进行了比较。采用双流体磁流体动力学方程，其中离子-电子等离子体和中性粒子被视为独立的流体。针对均匀介质的最简单情况，推导了线性磁流体动力学波的色散关系。获得了不同背景等离子体参数下波的频率和阻尼率。我们发现，对于低频波，双流体和单流体描述给出了相似的结果。然而，当波频率达到或超过离子-中性碰撞频率时，双流体方法中磁流体动力学波的动力学行为发生显著变化。阿尔文波和快磁声波在波谱中的特定频率处达到最大阻尼率（例如，对于50%的中性氢，峰值频率等于2.5倍的离子-中性碰撞频率）。对于更高频率的波，阻尼率降低。在高频分支中出现了一种与中性氢流体相关的慢磁声波新模式。单流体方法能很好地处理部分电离等离子体中的慢速过程，但对于时间尺度小于离子-中性碰撞时间的过程则失效。因此，对于相对快速过程的描述，应采用双流体近似。单流体描述的一些结果，例如太阳色球层中高频阿尔文波因离子-中性碰撞导致的阻尼，应在未来进行修正。