中文

太阳风质子与电子不稳定性的相互作用:线性与准线性方法

等离子体物理 2021-04-13 v1 太阳与恒星天体物理 科普物理 空间物理

摘要

目前人们为理解所谓的动力学不稳定性做出了重要努力,这些不稳定性由太阳风和地球磁层中存在的不同种类等离子体粒子的各向异性所驱动。这些不稳定性足够快,能有效地将等离子体粒子的自由能转化为增强的(小尺度)涨落,并产生多重影响,调节等离子体粒子的各向异性。在本文中,我们使用线性和准线性(QL)框架来描述复杂的不稳定状态,这些状态现实地结合了电子和离子(质子)的不同温度各向异性。如此参数化的是各种不稳定性,例如质子和电子火舌不稳定性、电磁离子回旋不稳定性以及哨声不稳定性,表明它们的主要线性性质被各向异性电子和质子的相互作用显著改变。当两种不同性质的不稳定性的增长率相当时,线性理论可能预测它们之间的激烈竞争。在QL阶段,与质子或电子不稳定性的单独激发相比,波涨落以不同的水平和时间尺度增长并饱和。此外,质子和电子诱导涨落的累积效应可显著促进其温度各向异性的弛豫。只有哨声涨落抑制了质子火舌涨落在各向异性质子弛豫中的效率。这些结果为进一步在数值模拟中探究解码空间等离子体中各向异性电子和质子相互作用产生的完整动力学不稳定性谱提供了宝贵前提。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.07689,
  title  = {On the interplay of solar wind proton and electron instabilities: Linear and quasi-linear approaches},
  author = {S. M. Shaaban and M. Lazar and R. A. López and R. F. Wimmer-Schweingruber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07689},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication at MNRAS