Распространение гидромагнитных волн возмущения и гравитационная неустойчивость в замагниченной вращающейся теплопроводной анизотропной плазме

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Гидродинамическая неустойчивость замагниченной, самогравитирующей вращающейся анизотропной плазмы анализируется в приближении без столкновений и с учетом вектора теплового потока на базе модифицированных уравнений Чу–Голдбергера–Лоу. Выведено дисперсионное соотношение, на основе которого обсуждаются упрощенные случаи распространения малоамплитудных волн возмущения и вывод модифицированных критериев гидродинамической неустойчивости. В соответствии с полученным дисперсионным соотношением рассмотрены три простых случая, когда распространение волны возмущения проходит поперек, вдоль и наклонно к вектору магнитного поля. Показано, что анизотропия давления и потока тепла не только изменяет классический критерий неустойчивости Джинса, но и приводит к появлению новых волновых мод и вызывает появление новых нестабильных областей. Обнаружено, что наличие равномерного вращения плазмы уменьшает критическое волновое число и оказывает стабилизирующее влияние на критерий гравитационной неустойчивости при поперечном распространении волны возмущения и не оказывает влияния в случае ее продольного распространения. Полученные результаты важны для построения эволюционных магнитогидродинамических моделей астрофизической плазмы без столкновений.

全文:

受限制的访问

作者简介

А. Колесниченко

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

编辑信件的主要联系方式.
Email: kolesn@keldysh.ru
俄罗斯联邦, Москва

参考

  1. Волков Т.Ф. Гидродинамическое описание сильно разреженной плазмы // Вопросы теории плазмы. Вып. 4. М.: Госатомиздат, 1964. С. 3–19.
  2. Колесниченко А.В. Джинсовская гравитационная неустойчивость вращающейся намагниченной плазмы без столкновений с анизотропным давлением // Астрон. вестн. 2023 Т. 57. № 6. С. 595– 604. (Kolesnichenko A.V. Jeans gravitational instability of a rotating collisionless magnetized plasma with anisotropic pressure // Sol. Syst. Res. 2023. V. 57. № 6. P. 603–611.)
  3. Маров М.Я., Колесниченко А.В. Введение в планетную аэрономию. М.: Наука, 1987. 456 с.
  4. Ораевский В.Н., Коников Ю.В., Хазанов Г.В. Процессы переноса в анизотропной околоземной плазме. М.: Наука, 1985. 173 с.
  5. Рудаков Л.И., Сагдеев Р.З. О квазигидродинамическом описании разреженной плазмы, находящейся в магнитном поле // Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Вып. 3. М.: Изд-во АН СССР, 1958. С. 268–277.
  6. Шикин И.С. Магнитогидродинамические уравнения для плазмы без столкновений в сильном магнитном поле // Вопросы магнитной гидродинамики плазмы без столкновений в сильном магнитном поле. М.: Изд-во МГУ, 1988. С. 5–47.
  7. Abraham-Shrauner B. Propagation of hydromagnetic waves through an anisotropic plasma // Plasma Phys. 1967. V. 1. № 3. P. 361–378.
  8. Abraham-Shrauner B. Small amplitude hydromagnetic waves for a plasma with a generalized polytrope law // Plasma Phys. 1973. V. 15. № 5. P. 375–385.
  9. Axford W.I. Observations of the interplanetary plasma // Space Sci. Rev. 1968. V. 8. P. 331–365.
  10. Bhatia P.K. Gravitational instability of a rotating anisotropic plasma with the inclusion of finite Larmor radius effect // Z. Astrophysik. 1968. V. 69. S. 363–367.
  11. Bhatia P.K., Chonka R.P.S. Instability of rotating isotropic and anisotropic plasmas // Astrophys. and Space Sci. 1985. V. 114. P. 135–149.
  12. Bora M.P., Nayyar N.K. Gravitational instability of a heat-conducting plasma // J. Astrophys. and Space Sci. 1991. V. 179. P. 313–320.
  13. Cherkos A.M., Tessema S.B. Gravitational instability on propagation of MHD waves in astrophysical plasma // J. Plasma Phys. 2013. V. 79. № 05. P. 805–816.
  14. Chew G.F., Goldberger M.L., Low F.E. The Boltzmann equation and the one-fluid hydromagnetic equations in the absence of particle collisions // Proc. Roy. Soc. Lond. A. 1956. V. 236. P. 112–118.
  15. Dzhalilov N.S., Kuznetsov V.D., Staude J. Wave instabilities in an anisotropic magnetized space plasma // Astron. and Astrophys. 2008. V. 489. № 2. P. 769–772.
  16. Gebretsadkan W.B. Propagation of waves in a gravitating and rotating anisotropic heat conducting plasma // Momona Ethiopian J. Sci. (MEJS). 2017. V. 9. № 1. P. 90–105.
  17. Gliddon J.E.C. Gravitational instability of anisotropic plasma // Astrophys. J. 1966. V. 145. P. 583–588.
  18. Huahg L., Lee L.C., Whang Y.C. Magnetohydrodynamic waves and instabilities in the heat-conducting solar wind plasma // Planet. and Space Sci. 1988. V. 36. № 8. P. 775–783.
  19. Hundhausen A.J. Composition and dynamics of the solar wind plasma // Rev. Geophys. Space Phys. 1970. V. 8. P. 729–811.
  20. Jeans J.H. The stability of a spherical nebula // Philosoph. Transact. Roy. Soc. London. Ser. A. 1902. V. 199. P. 1–53.
  21. Kalra G.L., Hosking R.J.,Talwar S.P. Effect of self-gravitation or finite ion mass on the stability of anisotropic plasma // Astrophys. and Space Sci. 1970. V. 9. P. 34–79.
  22. Kalra G.L., Singh B., Kathuria S.N. Firehose and mirror instabilities in a collisionless heat conducting plasma // J. Plasma Phys.1985. V. 34. Pt. 2. P. 313–318.
  23. Kulsrud R.M. Plasma Physics for Astrophysics. Princeton Univ. Press, 2004. 496 p.
  24. Namikawa T., Hamabata H. Propagation of hydromagnetic waves through a collisionless, heat-conducting plasma // J. Plasma Phys. 1981. V. 26. № 1. P. 95–121.
  25. Ren H., Ca J., Wu Z., Chu P.K. Magnetorotational instability in a collisionless plasma with heat flux vector and an isotropic plasma with self-gravitational effect // Physics of Plasmas. 2011. V. 18. № 9. id. 092117 (10 p.)
  26. Sharma P., Quataert E., Hammett G.W., Stone J.M. Electron heating in hot accretion flows // Astrophys. J. 2007. V. 667. P. 714–723.
  27. Singh B., Kalra G.L. Gravitational instability of thermally anisotropic plasma // Astrophys. J. 1986. V. 304. P. 6–10.
  28. Whang Y.C. Higher moment equations and the distribution function of the solar-wind plasma // J. Geophys. Res. 1971. V. A76. № 1. P. 7503–7507.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © The Russian Academy of Sciences, 2024