非麦克斯韦尘埃等离子体中二维调制静电波包的稳定性——在土星磁层中的应用
等离子体物理
2023-03-17 v1
摘要
受旅行者1号、2号和卡西尼号任务在土星磁层中观测到的局域静电波包的启发，我们研究了尘埃等离子体环境中调制静电波包的演化。选取了著名的尘埃-离子声(DIA)模式，通过Davey-Stewartson(DS)模型，考虑背景中存在高能(超热、κ分布)电子群与重(固定)尘埃的组合，探索多维结构的动力学。研究了负电荷和正电荷尘埃情况下DIA波包的调制(不)稳定性轮廓。得到了一组发生调制不稳定性(MI)的显式判据。三维尘埃等离子体中的波包调制特性与一维麦克斯韦等离子体等不同。更强的负尘埃浓度导致(扰动波数)域中的不稳定性窗口变窄且增长率被抑制。相反，更高的正尘埃浓度使不稳定性增长率增加且不稳定性窗口变大。简而言之，负尘埃似乎抑制不稳定性，而正尘埃似乎有利于振幅调制不稳定性机制。
引用
@article{arxiv.2302.09306,
title = {On the stability of two-dimensional modulated electrostatic wavepackets in non-Maxwellian dusty plasma-application in Saturn's magnetosphere},
author = {Kuldeep Singh and Michael McKerr and Ioannis Kourakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.09306},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 11 pages, Accepted and published in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS)