等离子体中高频波的多流体方法：I. 完全电离介质中的小振幅机制
太阳与恒星天体物理
2016-12-07 v1
摘要
理想磁流体动力学（Ideal MHD）能够准确描述完全电离等离子体中的低频阿尔芬波。然而，太阳大气中许多等离子体的高频波无法由理想 MHD 正确描述，需要更精确的模型。在此，我们研究了由多种电离物种组成的等离子体中，低频和高频范围内小振幅不可压缩扰动的性质。我们采用多流体方法，考虑了离子间的碰撞效应以及感应方程中霍尔项（Hall's term）的包含。通过对相应色散关系的分析和数值模拟，我们证实了在高频下，不同种类的离子不像低频极限下那样强耦合，因此不能被视为单一流体。此外，不同电离物种之间的弹性碰撞对于高频波而言不可忽略，因为会产生明显的阻尼。 furthermore，离子间的库仑碰撞消除了不考虑碰撞时存在的回旋共振和严格的截止区域。文中讨论了这些结果对太阳等离子体中高频波建模的影响。
引用
@article{arxiv.1609.06190,
title = {Multi-fluid approach to high-frequency waves in plasmas: I. Small-amplitude regime in fully ionized medium},
author = {David Martínez-Gómez and Roberto Soler and Jaume Terradas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06190},
year = {2016}
}
备注
29 pages, 15 figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal