空间与天体等离子体中由等离子体流梯度引起的薄电流片

等离子体流中的强梯度在空间和天体等离子体中起着重要作用。典型情况是,静态等离子体平衡被等离子体流包围,这可能导致在不同磁拓扑的磁力线之间的分界面上产生强等离子体流梯度,例如行星磁层、日冕中的盔状冕流,或日球层与星际介质之间的边界。在这项工作中,我们迈出了理解这些流对稳态情况下电流片出现的影响的第一步。我们专注于不可压缩等离子体流和二维平衡,这使我们能够找到稳态磁流体动力学方程的解析解。我们首先借助Grad-Shafranov方程求解磁流体静力学方程,然后将这些静态平衡转化为具有等离子体流的稳态。我们特别感兴趣的是研究在垂直于分界面的方向上具有强等离子体流梯度的稳态磁流体动力学平衡。我们发现,在这种情况下,自然会诱导出薄电流片。诱导电流的强度取决于阿尔芬马赫数及其梯度,以及磁场。