无碰撞等离子体通过剪切流作用的自发磁化
等离子体物理
2021-10-05 v1 高能天体物理现象
摘要
我们在全动力学框架下研究由大尺度剪切力在初始无磁化等离子体中驱动的 Weibel 不稳定性所产生的种子磁场。我们建立了一个解析模型，描述通过相位混合产生的热压强各向异性、随后线性 Weibel 阶段中磁场的指数增长，以及当种子磁场强到足以引发粒子回旋运动从而抑制其自由流动时的饱和。所预测饱和种子场对关键参数（如系统尺度与电子趋肤深度之比、驱动力振幅）的标度依赖关系，通过使用电子-正电子等离子体的 3D 与 2D 粒子网格模拟得到证实。本工作展示了无碰撞等离子体通过如剪切流这般简单的大尺度运动实现自发磁化，因此对稀薄天体物理系统中的磁生成具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2110.01134,
title = {Spontaneous magnetization of collisionless plasma through the action of a shear flow},
author = {Muni Zhou and Vladimir Zhdankin and Matthew W. Kunz and Nuno F. Loureiro and Dmitri A. Uzdensky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01134},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 16 figures