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非平衡日球层等离子体中超热粒子增强的输运系数

太阳与恒星天体物理 2021-10-20 v1 等离子体物理

摘要

在日球层等离子体中,能量和粒子的输运由不同力、电磁场以及密度或温度梯度触发的各种通量(例如热通量)控制。在外日冕和太阳风中相对较低的日心距离处(即 < 1 AU),粒子-粒子碰撞在能量、动量和物质的输运中起着重要作用,这在经典输运理论中由输运系数描述,输运系数将通量与其源联系起来。本文旨在根据对其粒子速度分布的隐式现实表征,改进这种非平衡等离子体中主要输运系数的评估,并与现场观测相一致。特别令人感兴趣的是超热种群的存在及其对这些输运系数的影响。利用玻尔兹曼输运方程和能量与粒子通量的宏观定律,我们推导出了电导率、热电系数、热导率、扩散系数和迁移率系数。这些系数由电子决定,而电子在经验上由 Kappa 分布很好地描述,具有近麦克斯韦核心和由超热种群增强的幂律尾部。在此,我们采用了最初的 Kappa 方法,该方法能够描绘和量化超热种群的贡献。无一例外地,由于这些种群为空间等离子体系统的动力学贡献了额外的动能,在存在超热电子的情况下,输运系数被发现系统且显著地增强。目前的结果还表明,对超热种群进行适当的 Kappa 建模有多么重要,这与其他低估这些种群效应的修正解释形成了对比。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.11614,
  title  = {Transport coefficients enhanced by suprathermal particles in nonequilibrium heliospheric plasmas},
  author = {Edin Husidic and Marian Lazar and Horst Fichtner and Klaus Scherer and Stefaan Poedts},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.11614},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages, 7 figures. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics