由激波重构引起的亚临界快磁声激波边界振荡

本文比较了磁场相对于模拟盒不同取向的两个二维 PIC 模拟中变形亚临界快磁声激波波前的演化。所有其他初始条件和模拟条件均保持一致。在能够分辨磁场方向的模拟中观察到了激波边界振荡。该振荡由激波波前的重构引起。波前的一部分充当激波，而另一部分充当磁活塞，两半部分以反相方式改变其状态。振荡周期对应于一个激波波生长而另一个激波坍缩所需的时间。相反，在第二个模拟中，磁场取向垂直于模拟平面，波纹状快磁声激波不发生振荡。这种对磁场取向的依赖表明，激波振荡是由磁张力引起的，而磁张力仅在第一个模拟中有效。在两个模拟中，激波扰动均未随时间增长，表明激波是稳定的。本文还讨论了这些发现对于由 MMS 多航天器任务探测到的超临界地球弓激波的 Alfvén 振荡的潜在相关性。