准平行无碰撞激波处的共振微观不稳定性：激波（重）形成的原因或结果

本文采用多流体方法研究了两种相互穿透的冷准中性离子-电子等离子体的情况。我们考虑一种等离子体准平行地流向嵌入在另一种静态等离子体中的背景磁场线。如果流动变为超 Alfvén 速的，我们证明平行 R/L 模和垂直 X/O 模会变得不稳定并振幅增长。在线性理论框架内，我们发现不稳定模式的增长率曲线在特定于各模式的某个波数处达到最大值。如果我们考虑类激波等离子体位形，我们发现增长最快的模式是共振模式（$k \sim r_{gi}^{-1}$），它与离子发生强烈相互作用。在粒子模拟 (PIC) 中，我们观察到在激波形成的早期阶段会激发具有相同性质的共振波。一旦该波变为非线性的，它会有效地散射离子并触发初始的激波形成。这意味着约 $\sim 4$ 的典型压缩比可能自然地作为高度共振的微观物理过程的结果而产生。我们在弱束情况下对从重构激波屏障反射的离子的相互作用进行了建模，并证明上游波现在与我们从方程中预期的相一致。通过使用 PIC 模拟，我们解释了强束共振不稳定性如何在非线性阶段触发激波形成，以及弱束不稳定性随后如何重构并透射激波。我们在此研究的微观不稳定性可能对激波触发以及激波本身的重构和透射做出很大贡献。