亚质子尺度下的湍流电磁场：双流体与全动力学等离子体模拟
等离子体物理
2019-01-30 v1 空间物理
摘要
等离子体动力学是一个涉及众多空间与时间尺度的多尺度问题。湍流通过由非线性相互作用建立的级联将系统中这些迥异的尺度联系起来。大多数天体物理等离子体系统弱碰撞，因此对该系统采用完全的动力学 Vlasov 描述是必要的。使用简化模型研究此类系统在计算上是可取的，但需要对不同模型中的物理进行细致比对。我们在此对全动力学粒子网格(PIC)模型与包含霍尔物理和电子惯性的双流体模型进行了这样一项比较，特别关注亚质子尺度的电场。我们表明，总体而言双流体模型较好地捕捉了大尺度动力学。在更小尺度上，流体代码也较好地捕捉了霍尔物理，但电子特征显示出与全动力学模型的偏离。讨论了使用此类流体模型的启示。
引用
@article{arxiv.1809.00985,
title = {Turbulent electromagnetic fields at sub-proton scales: two-fluid and full-kinetic plasma simulations},
author = {C. A. González and T. Parashar and D. Gomez and W. H. Matthaeus and P. Dmitruk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.00985},
year = {2019}
}