磁化天体等离子体中浮力不稳定性的多组分理论:MHD分析再审视
星系天体物理
2010-03-02 v1
摘要
我们基于多组分等离子体方法而非MHD方程,发展了具有热通量的电子-离子等离子体中浮力不稳定性的理论。我们研究了背景磁场、重力和分层沿同一轴线的几何结构。未使用MHD方法研究这些不稳定性时常用的简化假设。包含了背景电子热通量和电子-离子碰撞。我们推导了简单的色散关系,表明热通量扰动通常能稳定不稳定性。存在一个温度梯度的狭窄区域,其中不稳定性可能发生。这一结果与MHD方法得出的结论相矛盾。我们表明,这一矛盾的原因是MHD分析浮力不稳定性时使用的简化假设,以及MHD方程未能捕捉的纵向电场扰动的作用。我们的色散关系还表明,如果离子和电子的温度梯度符号相反,具有电子热通量的介质可能不稳定。所得结果可应用于星系团内介质和星系团。
引用
@article{arxiv.1003.0204,
title = {Multicomponent theory of buoyancy instabilities in magnetized astrophysical plasmas: MHD analysis revisited},
author = {Anatoly K. Nekrasov and Mohsen Shadmehri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.0204},
year = {2010}
}
备注
25 pages, submitted to Astrophysical Journal