带重离子的波粒相互作用平衡态

空间等离子体因库仑碰撞相关特征时间尺度远大于洛尔螺旋或波--粒相互作用时间尺度而属于弱碰撞体系。因此，波活动可能驱动空间等离子体速度分布中所观察到的非热力学特征，如温度各向异性、束缚和偏斜。本文研究波--粒相互作用如何塑造次级离子的速度分布函数，以及这些离子及其统计特性如何影响电磁波的色散特性。为实现此目标，我们使用Boris算法推导重离子在电磁波中的运动。取这些波为代表于太阳风参数的两组分等离子体中完全动力学电磁波色散方程的解。我们使用Arbitrary Linear Plasma Solver (ALPS)代码，基于离子实际分布函数推导线性Vlasov--Maxwell色散方程。试验粒子最初处于热平衡状态，其分布因与波的相互作用而演化。通过求解演化后分布函数的色散方程，我们显示系统演化为一种稳定的波--粒平衡态，其特征为波与粒子之间相互作用和能量传递的最小化。