短波长斜阿尔芬波与慢波的性质

在双流体磁流体力学框架下研究了动力学阿尔芬波 (KAWs) 和动力学慢波 (KSWs) 的线性性质。我们获得了在宽频率范围 $\omega$ 和等离子体 - 磁压比 $\beta$ 内有效的波色散关系。在离子动力学尺度上，KAW 频率可达并超过离子回旋频率，而 KSW 频率仍低于回旋频率。在 $\beta \sim 1$ 时，两种模式的等离子体压强扰动与磁压强扰动均呈反相，因此总压强扰动几乎为零。然而，这些模式也表现出若干相反的性质。在高 $\beta$ 下，KAWs 和 KSWs 在离子回旋半径尺度上的电极化比相反，其中 KAWs 呈电子回旋方向极化（右旋极化），而 KSWs 呈左旋极化。KAWs 的磁螺旋度 $\sigma \sim 1$，KSWs 的 $\sigma \sim -1$；KAWs 的离子阿尔芬比 $R_{Ai}\ll 1$，而 KSWs 的 $R_{Ai}\gg 1$。我们还发现了 KAWs 极化由左旋转变为右旋的过渡波数。这些新性质可用于在解释各类日地等离子体中观测到的动力学尺度电磁涨落时区分 KAWs 和 KSWs。这尤其涉及识别太阳风中导致动力学尺度压力平衡涨落和湍流的模式。