部分电离可压缩等离子体中的 Rayleigh-Taylor 不稳定性：单流体方法
太阳与恒星天体物理
2015-06-18 v1
摘要
我们在单流体描述下，考虑广义感应方程，研究了部分电离等离子体中 Rayleigh-Taylor 不稳定性 (RTI) 线性起始和增长率的经典判据的修正。推导了包含引力项的支配线性方程和适当边界条件，并将其应用于两种部分电离等离子体之间单一界面处的 RTI 情形。边界条件导出了一个关于频率的方程，其中部分频率具有正复部，标志着 RTI 的出现。我们首先单独研究双极项，随后将结果推广至完整感应方程。我们发现，由于中性物种的存在，该构型总是不稳定的。在经典稳定区域中，增长率很小，因为碰撞阻止了中性流体充分发展 RTI。对于经典不稳定区域中的参数，增长率有所降低，但对于所考虑的太阳日珥的碰撞频率和扩散系数理论值，其与可压缩 MHD 情形的差异很小。我们得出结论，部分电离改变了线性 RTI 不稳定性的某些方面，因为它考虑到了中性粒子不感受磁场的稳定效应这一事实。对于代表太阳日珥的参数集，我们的模型给出的结果时间尺度与观测到的 RTI 羽流寿命相当。
引用
@article{arxiv.1401.5388,
title = {Rayleigh-Taylor instability in partially ionized compressible plasmas: one fluid approach},
author = {A. J. Diaz and E. Khomenko and M. Collados},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.5388},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics