Current Sheets and Collisionless Damping in Kinetic Plasma Turbulence
我们提出了第一个研究的形成和耗散的电流片在电子尺度上的波驱动，弱碰撞，三维动力学湍流模拟。我们调查的相对重要性耗散与无碰撞阻尼通过共振波-粒子相互作用与耗散在小尺度电流片在弱碰撞等离子体湍流。电流片形成自洽从波驱动的湍流，其填充分数是很好的相关电子加热速率。然而，模拟的弱碰撞性质必然意味着电流片不会通过欧姆耗散显著耗散。相反，通过与电子的朗道共振的无碰撞阻尼足以解释作为模拟中尺度的函数的测量的加热，而不需要显著的欧姆耗散。这一发现表明，电流片的耗散是由共振波-粒子相互作用和电流片的位置在空间上对应于增强加热的区域的可能性。
2013-06-07 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Diagnosing collisionless energy transfer using field-particle correlations: gyrokinetic turbulence
确定从弱碰撞磁化等离子体中的湍流波动中提取能量的物理机制对于更完整地表征各种空间和天体物理等离子体的行为是必要的。由于湍流的复杂性质以及观测限制，这种确定是复杂的，主要是这种等离子体的现场测量通常只能在空间中的单个点进行。最近的工作表明，电场和粒子速度分布之间的相关性，从单点测量构建产生的无碰撞阻尼机制的速度依赖的签名。我们扩展这项工作，通过构建场粒子的相关性，使用数据集从单点在强驱动，湍流，电磁gyrokinetic模拟证明，这种技术可以识别在这样的系统中运行的无碰撞机制。的相关性的速度空间结构与预期的共振机制转移能量碰撞湍流系统。这项工作的最终应用激励场粒子相关性的航天器测量在太阳风，最终目标是确定的物理机制，消散磁化等离子体湍流。
2017-05-18 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Zonal flow generation in collisionless trapped electron mode turbulence
本文用解析方法研究了无碰撞俘获电子模（TEM）湍流中带状流的产生。TEM湍流的简化模型是基于反应漂移波的先进流体模型。导出了带状流生长速率的解析表达式，并与线性TEM生长进行了比较，并对典型托卡马克参数值进行了等离子体参数定标。
2009-01-15 physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Kinetic turbulence in fast 3D collisionless guide-field magnetic reconnection
虽然湍流已被证实对磁重联很重要，但人们对它在无碰撞等离子体中的作用仍知之甚少。以前试图量化湍流对重联的影响时，通常采用阿尔文涨落或其他低频涨落，或者仅在二维构型和反平行磁场中研究无碰撞动力学效应。鉴于此，本文利用三维粒子模拟程序，在频率和波数空间分析了三维导场通过无力电流片重联自发产生的动力学湍流。我们的研究揭示了重联率和动力学湍流的功能类似于目前在现场的航天器观测MMS以及在实验室重联实验MRX，VTF和\textsc{Vineta} -II。特别是，我们发现，动力学湍流发展过程中的3D导场重联表现出宽带幂律频谱扩展超出低杂波频率和电子频率。在频率空间中，湍流的谱指数在重联X线处接近-2.8。在波数空间中，当归一化重联率达到0.1时，它也变为-2.8。宽带动力学湍流主要是由于在足够薄的动力学重联电流片中激发的电流流和电子流剪切不稳定性。动力学湍流的增长对应于高的重连率，超过那些快速层流，非湍流重连。
2018-11-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Weibel instability-mediated collisionless shocks in laser-irradiated dense plasmas:Prevailing role of the electrons in the turbulence generation
本文采用粒子模拟方法研究了超高强度激光脉冲驱动下稠密等离子体中无碰撞湍流激波的产生。从线性分析中，我们强调了激光加热和返回电流电子在触发强烈的韦伯不稳定性中的关键作用，从而产生能够各向同性靶离子的磁湍流。
2015-02-03 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Non-Maxwellian electron distribution functions due to self-generated turbulence in collisionless guide-field reconnection
非麦克斯韦电子速度空间分布函数（EVDF）是表征等离子体条件和无碰撞磁重联非局域结果的有效信号。在过去，EVDF主要是在反平行重联和垂直于重联平面方向的弱导场的影响下获得的。然而，EVDF对于依赖于较强引导磁场的倾斜（或分量）重联以及对于远离扩散区域的重联的排出（流出）区域还不是众所周知的。针对多航天器磁层多尺度任务（MMS），考虑自生湍流的反馈，推导了从小导场（$b_g\approx0$）到强导场（$b_g=8$）导场$b_g$对无碰撞磁重联的非麦克斯韦EVDF.为此，我们使用ACRONYM代码进行了2.5D全动力学Particle-in-Cell模拟。我们得到了各向异性的EVDFs和电子束沿分界线以及在排气区的重联。光束是各向异性的，在垂直于而不是平行于局部磁场的方向上具有较高的温度。电子束在与背景电子相反的方向上传播并引起不稳定性。我们还得到了相对电子束漂移速度，阈值和由此产生的流不稳定性，包括强烈的非线性饱和的自生等离子体湍流的属性的引导场的依赖性。这种湍流及其非线性反馈导致非绝热平行电子加速和EVDF远远超出准线性近似的限制，产生相空间空穴和各向同性俯仰角散射。
2016-10-06 physics.plasm-ph physics.space-ph
Collisionless energy transfer in kinetic turbulence: field-particle correlations in Fourier space
在几乎无碰撞的日光层等离子体中，包括太阳风和日冕以及地球的磁层，都普遍观察到湍流。了解湍流脉动能量向颗粒能量传递的无碰撞机制是湍流动力学研究的前沿。从湍流到粒子的无碰撞能量传递可以可逆地发生，导致在最终实现碰撞热化之前粒子速度分布函数（VDFs）中的非热能。利用VDF波动中包含的信息是有价值的。在这里，我们应用一个最近开发的方法的基础上VDFs，场粒子相关技术，一个$β=1$，太阳风，低频Alfvénic湍流模拟，以及解决相空间，以确定在速度空间中的场粒子能量转移。场-粒子相关性揭示了由平行电场介导的能量转移导致离子和电子VDF在平行于磁场的方向上的显著结构化。傅立叶模式表示的离子和电子gyroradii之间的长度尺度表明，能量转移是共振的性质，本地化的朗道共振的速度空间中的每个傅立叶模式。能量转移密切遵循朗道共振速度与变化的垂直波数$k_\perp$和等离子体$β$。在覆盖模拟耗散范围的所有诊断傅立叶模式中观察到与朗道阻尼一致的这种共振签名。
2019-09-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Fast Zonal Field Dynamo in Collisionless Kinetic Alfven Wave Turbulence
论证了无碰撞动力学阿尔芬波湍流产生快速发电机作用的可能性。电子朗道阻尼提供了锁定所产生的场所需的不可逆性，因此感应电场不会随电阻率而消失。的系统和这些结果的关系的理论的α淬火的自我调节机制进行了讨论。发电机产生的场具有类似于纬向流的对称性，因此称为纬向场。
2001-01-10 astro-ph physics.plasm-ph
Spectral breaks of Alfvenic turbulence in a collisionless plasma
最近的观测表明，在几乎无碰撞的太阳风等离子体中，磁湍流扩展到比等离子体微尺度更小的尺度，如离子回旋半径和离子惯性长度。在高频率的磁场和密度波动谱中测量到的断裂被认为与从大尺度磁流体到小尺度动力学湍流的过渡有关。然而，这种转变的规模和负责的物理机制还没有得到很好的理解。在目前的工作中，我们强调的关键作用的等离子体参数在过渡到动力学湍流，如离子和电子等离子体β，电子与离子的温度比，湍流波动的湍流度。然后，我们对最近观察中报告的光谱突变提出了解释。
2015-07-02 astro-ph.GA physics.plasm-ph physics.space-ph
Extension of the Electron Dissipation Region in Collisionless Hall MHD Reconnection
本文提出了Sweet-Parker型标度参数的背景下，超阻霍尔磁流体动力学（MHD）。预测的稳态标度与Chacón等人[PRL 99，235001（2007）]发现的标度一致，尽管与该研究一样，未预测电子耗散区\emph{length}。数值实验证实，尖点状和适度更扩展的几何形状是可实现的。然而，重要的是，电子耗散区的长度，这是作为一个参数，最近的几项研究，被发现明确地依赖于超电阻率的水平。此外，尽管超电阻率可以产生更扩展的电子耗散区域，但是对于这里考虑的最大超电阻率值，该区域的长度仍然小于一个离子趋肤深度。这些电子耗散区显着短于那些在最近的动力学研究中看到的。电子耗散区的长度被发现依赖于电子惯性以及，缩放像$(m_e/m_i)^{3/8}$。然而，该区域的厚度看起来类似地成比例，使得纵横比最多非常弱地依赖于$(m_e/m_i)$。标度理论不能预测电子耗散区的长度的局限性被强调。
2009-09-16 physics.plasm-ph physics.space-ph
The inner structure of collisionless magnetic reconnection: The electron-frame dissipation measure and Hall fields
最近提出，电子框架耗散测度，即在电子的静止框架中从电磁场到等离子体的能量转移，识别无碰撞磁重联的耗散区域[Zenitani等人，Phys. Rev. Lett. 106，195003（2011）]。该措施进一步应用到反平行重联的电子尺度结构，通过使用二维粒子在细胞（PIC）模拟。中心耗散区的大小由电子-离子质量比控制，这表明电子物理是必不可少的。一个狭窄的电子喷流沿着流出方向延伸，直到它到达电子冲击。喷流区似乎是反耗散的。在冲击下，电子加热与磁腔特征有关。结果总结到一个统一的图片的单一耗散区的霍尔磁几何形状。
2014-12-31 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Spontaneous Magnetic Fluctuations and Collisionless Regulation of Turbulence in the Earth's Magnetotail
在实验室、空间和天体物理学等离子体物理中，最基本和最具挑战性的问题是理解几乎无碰撞的等离子体向准稳态的弛豫过程，以及电磁等离子体湍流的合成状态。最近，有人认为，太阳风等离子体$β$和温度各向异性观测可能受到动力学不稳定性的调节，如离子回旋，镜，电子回旋和消防水龙带不稳定性;磁波动观测与波动耗散定理的预测是一致的，甚至远低于动力学不稳定性阈值。在这里，使用原位磁场和等离子体测量的THEMIS卫星任务，我们表明，这种调节似乎也发生在地球的磁尾等离子体片的离子和电子尺度。不管太阳风和磁尾环境之间的明显差异，我们的研究结果表明，自发波动和它们的无碰撞调节是空间和天体物理等离子体的基本特征，从而表明该过程是普遍的。
2021-10-26 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Estimation of Effective Viscosity to Quantify Collisional Behavior in Collisionless Plasma
本研究针对近无碰撞等离子体耗散形式不明的问题，通过2.5D动力学PIC湍流模拟结合尺度滤波法估算各尺度有效黏度，验证了设定该黏度的MHD和双流体模拟与PIC模拟整体行为高度相似，并探究了有效黏度的尺度依赖性。
2025-09-04 physics.plasm-ph physics.space-ph
Turbulence Mode Decomposition and Anisotropy in Magnetically Dominated Collisionless Plasmas
University of Florida（佛罗里达大学）；Institute for Advanced Study（高等研究院）；Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）
研究相对论性湍流在磁主导非碰撞等离子体中的湍流模和各向异性，扩展Cho和Lazarian(2002)方法分解非相对论磁流体动力学湍流为阿尔芬、快和慢模，发现阿尔芬和慢模符合Goldreich和Sridhar(1995)标度，快模则各向同性。
2026-04-22 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Collisionless Dissipative Nonlinear Alfven Waves: Nonlinear Steepening, Compressible Turbulence, and Particle Trapping
可压缩等离子体中非线性Alfven波的磁能可能只与离子声准模有质动力耦合，这些准模调制波的相速度并引起波前变陡。在含有$β\not=0$的无碰撞等离子体中，非线性Alfven波的动力学也受到共振粒子-波相互作用的影响。在相对快速的演化（与粒子反弹时间相比）后，准驻波结构，与所谓的（Alfvenic）旋转不连续性相同，形成，其出现和动力学以前尚未被理解。非线性阿尔芬波的无碰撞（朗道）耗散也是太阳风加热的一种合理而自然的机制。将强的可压缩Alfvenic湍流看作是随机相互作用的Alfvenic间断和非线性波的集合，结果表明存在两个不同的湍流相。什么样的相位实现取决于这种无碰撞阻尼是否足够强，以在所有尺度上提供足够的能量汇，从而支持波能的稳态级联。然而，在长时间渐近中，粒子分布函数受波磁场的影响。在这个制度的非线性朗道阻尼，共振粒子被困在准静态Alfvenic不连续性，从而导致形成一个平台上的分布函数和淬火无碰撞阻尼。使用维里定理被困粒子，它分析表明，它们对非线性动力学的这种不连续性的影响是不平凡的，并迫使显着偏离传统的范式的理论。
1999-01-19 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Electron inertia effects in 3D hybrid-kinetic collisionless plasma turbulence
本研究使用无近似实现电子惯性的CHIEF代码进行3D混合动力学PIC模拟，发现电子惯性在限制电子尺度及以上的电流密度最大值并主导最强电流片电场方面起关键作用。
2023-09-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Compressible Turbulence as a Source of Particle Beams and Ion Bernstein Waves in Collisionless Plasmas
Universität Potsdam（波茨坦大学）；Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）
通过高分辨率粒子云模拟，研究可压缩湍流如何通过渡越时间阻尼产生超热电子和质子束，并在亚离子尺度激发离子伯恩斯坦波，揭示其在无碰撞等离子体湍流中驱动跨尺度能量传输和动能耗散的核心作用。
2026-05-22 physics.plasm-ph
Collisionless Reconnection in Magnetohydrodynamic and Kinetic Turbulence
最近有人提出（Loureiro & Boldyrev 2017; Mallet et et al. 2017），磁流体动力学（MHD）湍流中的惯性间隔在小尺度下不是由类似Kolmogorov的耗散区域终止，而是由撕裂不稳定性介导的新的亚惯性间隔终止。然而，许多天体物理等离子体几乎是无碰撞的，因此MHD近似不适用于小尺度的湍流。在这封信中，我们提出了扩展的理论的重联介导的湍流等离子体是如此弱的碰撞，发生在湍流涡旋的重联是由电子惯性，而不是电阻率。我们发现，重连介导的湍流的过渡尺度取决于等离子体β和等离子体湍流模型的假设。然而，在分析的所有情况下，在重新连接介导的间隔中的能谱范围从$E(k)dk\propto k^{-8/3}dk$到$E(k)dk\propto k^{-3}dk$。
2017-07-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Diffusion and Radiation in Magnetized Collisionless Plasmas with High-Frequency Small-Scale Turbulence
磁化的高能量密度等离子体通常会有很强的电磁涨落，其相关尺度小于电子的拉莫尔半径。在这样的等离子体中，来自电子的辐射与同步加速器和回旋加速器辐射明显不同，它们的能量和俯仰角扩散密切相关。在本文中，我们提出了一个全面的理论和数值研究的粒子在冷，“小尺度”朗缪尔和哨声模式湍流的传输及其关系的辐射光谱同时产生的这些粒子。我们强调，这种关系是一个极好的诊断工具的实验室，天体物理，行星际和太阳等离子体的平均磁场和强大的小尺度湍流。
2015-12-03 physics.plasm-ph
Electrostatic turbulence and Debye-scale structures in collisionless shocks
我们提出了一百多个大振幅双极静电结构的分析，在准垂直超临界地球的弓形激波穿越，测量的磁层多尺度航天器。双极结构的出现与激波过渡区的磁场梯度密切相关。双极结构具有负静电势和几个德拜长度的空间尺度。双极结构传播的速度（在等离子体静止帧）的顺序的离子声速的冲击法线高度倾斜。我们认为双极结构是由入射离子和反射离子之间的双流不稳定性产生的离子相空间空穴。这是第一次确认的离子双流不稳定性在无碰撞冲击。电子加速的影响进行了讨论。
2019-12-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Non-linear collisionless damping of Weibel turbulence in relativistic blast waves
在弱磁化无碰撞冲击波的物理学中，韦伯/双折射不稳定性起着关键的作用。从高能天体物理学的角度来看，这种不稳定性也起着至关重要的作用，因为它在激波前兆中的发展使下游充满了小尺度的静磁湍流，这种湍流形成了超热粒子的加速和辐射过程。本工作讨论了相对论性无碰撞冲击波的韦伯产生的湍流下游的耗散的物理。它明确地计算与粒子轨迹的扩散性质相关的一阶非线性项。这些修正被发现系统地增加阻尼率，假设散射长度保持大于磁波动的相干长度。这种校正的相关性进行了讨论，在更广泛的天体物理学的角度来看，特别是关于物理学的外部相对论性冲击波的伽马射线暴。
2014-10-01 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Intrinsic rotation drive by collisionless trapped electron mode turbulence
利用回旋运动理论，对静电无碰撞俘获电子模（CTEM）湍流驱动的平行残余应力和平行湍流加速度进行了解析计算。准线性结果表明，平行的残余应力对正向磁剪切和湍流强度剖面的同向旋转贡献了一个向外增大的通量。这可能引起固有的逆流旋转或并流旋转轮廓的平坦化。CTEM湍流驱动的平行湍流加速消失，由于密度波动和离子压力波动之间没有相移。这与离子温度梯度（ITG）湍流的情况不同，对于ITG湍流，湍流加速可以为正常的磁剪切和湍流强度轮廓向外增加提供并流驱动。预测其数量级与残余应力发散的数量级相同[Lu Wang and P.H. Diamond，Phys. Rev. Lett. { \bf 110}，265006（2013）]。这些理论结果的实验观测的电子回旋加热效应的环形旋转的可能连接进行了讨论。
2016-04-08 physics.plasm-ph
Collisionless Magnetorotational Turbulence in Pair Plasmas: Steady-state Dynamics, Particle Acceleration, and Radiative Cooling
该研究利用三维完全动力学剪切盒模拟和同步辐射冷却策略，揭示成对等离子体磁旋转湍流在动力学尺度的谱变陡、角动量输运及不依赖初始条件的非热粒子加速。
2024-06-14 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Generalized entropy production in collisionless plasma flows and turbulence
无碰撞等离子体在被激励后表现出非热粒子分布;因此，它们进入相对于热状态的低玻尔兹曼-吉布斯（BG）熵的状态。弗拉索夫方程预测，在封闭边界的无碰撞等离子体中，BG熵形式上是守恒的，以及无限的卡西米尔不变量;这提供了一个看似强大的约束，可以解释等离子体如何保持低熵。然而，人们普遍认为，熵产生是由相混合或非线性熵级联实现的。这种反常的熵产生是否会发生，以及如何定量地描述它，是等离子体物理中的一个基本问题。我们构建了一个新的理论框架，用于表征熵产生（在广义上）的基础上，理想的保守维量来自卡西米尔不变量，这些被称为“卡西米尔动量”，他们推广BG熵。卡西米尔动量相对于平均粒子动量的增长表明熵的产生。我们应用这个框架来量化相对论等离子体中层流和湍流的粒子模拟中的熵产生，其中有效的非热粒子加速是启用的。我们证明了大量的反常熵产生的湍流，尽管非热功能。这些结果对非热粒子加速的简化建模和诊断无碰撞等离子体（如太阳风和地球磁层）中的不可逆耗散具有影响。类似于卡西米尔动量的广义熵的维数表示可能对统计物理中的其他问题有用。
2022-07-07 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Importance of accurate consideration of the electron inertia in hybrid-kinetic simulations of collisionless plasma turbulence: 1. The 2D limit
在湍流无碰撞空间和天体物理等离子体中，磁能的耗散机制仍然没有得到很好的理解。它的研究需要在无碰撞等离子体湍流的能量传递的有效的动力学模拟。在这方面，混合动力学模拟，其中离子被视为粒子和电子作为惯性流体，最近已经开始吸引显着的兴趣。混合动力学模型通过忽略电子动力学效应来描述离子和电子尺度过程，使得它们与完全动力学等离子体模型相比在计算上要求低得多。混合动力学代码解决离子的弗拉索夫方程（欧拉弗拉索夫混合代码）或作为宏观粒子的离子的运动方程（拉格朗日粒子单元（PIC）混合代码）。他们认为电子流体的惯性使用不同的近似。我们检查这些近似的有效性，采用我们最近大规模并行化的三维PIC混合代码CHIEF，它认为没有任何共同的近似的电子惯性。特别是，我们报告的二维无碰撞等离子体湍流的模拟结果。我们的结论是，使用混合动力学代码，使用近似来描述电子惯性得到的模拟结果需要谨慎解释。我们还讨论了并行可扩展性的首席，据我们所知，第一PIC混合代码，没有近似描述的惯性电子流体。
2022-02-02 physics.plasm-ph
Disruption of Alfvénic turbulence by magnetic reconnection in a collisionless plasma
我们计算的破坏尺度$λ_{\rm D}$在动态对齐Alfvénic湍流的片状结构被破坏的磁重联在低$β$碰撞等离子体的发病。$λ_{\rm D}$的缩放取决于所考虑的统计的顺序，在更大的尺度上更密集的结构被破坏。主导能谱的结构的破坏尺度是$λ_{\rm D}\sim L_\perp^{1/9}(d_eρ_s)^{4/9}$，其中$d_e$是电子惯性尺度，$ρ_s$是离子声音尺度，而$L_\perp$是湍流的外部尺度。当$β_e$和$ρ_s/L_\perp$足够小时，尺度$λ_{\rm D}$大于$ρ_s$，并且在$λ_{\rm D}$而不是在$ρ_s$处的能谱中存在中断。我们提出，由破坏产生的波动是循环的通量绳，这可能已经在太阳风中观察到。我们预测这些结构的振幅和半径之间的关系，并量化的重要性的中断过程中的级联的未中断的结构的填充分数和分数减少的能量包含在它们中的离子声标度$ρ_s$。这两种组分都强烈依赖于$β_e$，在较低的$β_e$下，破坏的结构变得更加重要。最后，我们预测，$λ_{\rm D}$和$ρ_s$之间的能谱是陡峭的比$k_\perp^{-3}$，当这个范围存在。这种陡峭的“过渡范围”有时会在太阳风湍流的短时间间隔内观察到。因此，无碰撞磁重联的发生可能会显著影响离子陀螺仪周围等离子体湍流的性质。
2017-10-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Mediation of Collisionless Turbulent Dissipation Through Cyclotron Resonance
本研究基于太阳风观测发现离子回旋波是大尺度电磁涨落耗散的主要途径，并提出由交叉螺旋度控制的“螺旋度势垒”机制，解释无碰撞等离子体加热路径差异。
2023-06-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Modeling imbalanced collisionless Alfvén wave turbulence with nonlinear diffusion equations
利用傅立叶空间中的一对非线性扩散方程研究了从磁流体到电子尺度的强阿尔芬波湍流动力学。特别注意的是，在太阳风（SW）中，特别是在相对靠近太阳的区域中，通常观察到的反向传播波的能量之间的不平衡状态。在无碰撞制度的色散效应产生的规模相当于或大于那些耗散成为有效的，由一个给定的广义交叉螺旋度（GCH），这是一个不变的注入率产生的不平衡，是远远大于在相应的碰撞制度所描述的通常（或减少）磁流体力学。高不平衡和离子朗道阻尼的综合效应导致了亚离子尺度下横向磁场的陡峭能谱。该光谱与西南部高阿尔文区域（如后缘）的观测结果一致，但并不采取过渡范围的形式，该过渡范围在较小尺度上由较浅的光谱继续。这表明，所观察到的光谱显示这样的过渡的结果，从叠加的贡献来自不同程度的不平衡的各种流。此外，当在已经充分发展的湍流中以小尺度补充不平衡的能量注入时，例如在磁重联的作用下，观察到所有尺度的不平衡的显著增强。
2019-12-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Turbulence in collisionless plasmas: statistical analysis from numerical simulations with pressure anisotropy
在过去的几年里，我们经历了越来越多的兴趣，在理解的物理性质的无碰撞等离子体，主要是因为大量的天体物理环境，例如，星团内介质（ICM），包含磁场是强大到足以耦合到电离气体和密度足够低，以防止压力各向同性相对于磁力线方向的特点。在这些条件下，一类新的动力学不稳定性出现，如消防水龙带和镜像的，这是在文献中广泛研究。然而，在压力各向异性的存在下，它们在湍流演化和叶栅过程中的作用仍然不清楚。在这项工作中，我们提出了第一个统计分析的湍流在无碰撞等离子体中使用三维双等温磁流体力学与Chew-Goldberger-Low封闭（CGL-MHD）的数值模拟。我们研究了具有不同初始条件的模型，以考虑水龙带和镜像不稳定性，并获得不同的湍流状态。我们研究了密度和速度涨落的概率分布函数、谱、结构函数和各向异性。结果表明，在某些情况下，不稳定性显着修改的统计特性的湍流，即使初步和限制到非常具体的条件下，表明湍流的物理性质在无碰撞等离子体中，在ICM中发现的，可能是非常不同的，从很大程度上被认为是什么。其影响范围从能量交换到宇宙射线加速。
2010-12-23 astro-ph.GA physics.plasm-ph
Collisionless tearing instability in relativistic non-thermal pair plasma and its application to MHD turbulence
本文研究相对论性非热正负电子等离子体中幂律分布下的无碰撞撕裂不稳定性，揭示粒子谱硬化和无力极限对增长率的影响，并将其应用于MHD湍流，推导出不稳定涡旋尺寸及临界磁化参数。
2024-10-21 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Influence of the dissipation mechanism on collisionless magnetic reconnection in symmetric and asymmetric current layers
实施不同版本的无碰撞欧姆定律的数值研究表明，只要霍尔效应起作用，重连率对X线处发生的非理想机制的性质不敏感。因此，耗散机制发生在附近的重联网站在无碰撞系统通常被认为没有动力学的作用超出违反冻结条件。然而，最近的研究的解释导致了相反的结论，电子尺度耗散过程中发挥了重要的动力学作用，防止电子层的伸长节流重联率。这部作品以新的方式重新审视了这一主题。而不是集中在广泛研究的对称配置，我们的目标是调查的宏观性质的无碰撞重联的耗散物理在非对称配置，霍尔物理的效果是大大修改的影响。因为它包括所有的物理尺度的先验重要的碰撞重联（霍尔和离子动力学物理），也因为它允许一个改变的性质的非理想电子尺度的物理，我们使用一个2D混合模型。数值，电阻和超阻耗散的影响进行了研究。在第一部分中，我们进行模拟的对称重联与不同的非理想电子物理。我们表明，该模型捕捉到了已知的无碰撞重联的属性。在第二部分中，我们专注于一个不对称的配置，其中的磁场强度和密度都是不对称的。我们的结果表明，与对称重联相反，非对称模型的演化强烈依赖于破坏场线连通性的机制的性质
2013-03-03 physics.plasm-ph
The Interplay Between Collisionless Magnetic Reconnection and Turbulence
本文从理论、数值和观测角度回顾了无碰撞等离子体中磁重联与湍流之间复杂的相互作用，重点介绍了 NASA 的 Magnetospheric Multiscale 任务在地球磁层关键区域提供的新见解。
2024-07-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Free energy sources in current sheets formed in collisionless plasma turbulence
宏观能量无碰撞耗散为热是空间和天体物理等离子体的一个未解决的问题，例如，太阳风和地球的磁鞘。考虑中最可行的过程是宏观能量到动力学尺度的级联，其中无碰撞等离子体过程耗散能量。空间观测和数值模拟表明，在湍流等离子体中动力学尺度电流片的形成。这些CS中的不稳定性可以提供无碰撞耗散并影响湍流。物理量的空间梯度和非麦克斯韦速度分布函数为CS等离子体不稳定性提供了自由能源。为了确定由等离子体密度和电子/离子体速度的空间梯度在CS中形成的无碰撞湍流等离子体与外部磁场$\mathbf{B}_0$提供的自由能量源，我们进行了二维PIC混合模拟和解释的模拟模型的限制内的结果。我们发现，在无碰撞湍流等离子体中，离子尺度的CS主要是由电子剪切流形成的，即，CS内部的电子体积速度远大于离子体积速度，而通过CS的密度变化相对较小（$<$ 10%）。电子体速度和因此片内的电流密度主要平行于$\mathbf{B}_0$。垂直的电子和离子体速度的剪切产生平行的电子和离子流涡旋。在CS内部，平行电子流涡度超过平行离子流涡度，在CS中心附近改变符号，并在CS边缘附近达到峰值。在CS形成期间，CS附近出现离子温度各向异性。它与平行的离子流和电子流涡度呈正相关。理论估计支持模拟结果。
2021-08-05 physics.plasm-ph
Fully kinetic versus reduced-kinetic modelling of collisionless plasma turbulence
我们报告的结果之间的直接比较不同的动力学模型的无碰撞等离子体湍流在两个空间维度。考虑的模型包括第一原理全动力学（FK）的描述，两个广泛使用的简化模型[gyrokinetic（GK）和混合动力学（HK）与流体电子]，和一种新的简化gyrokinetic方法（KREHM）。考虑两种不同的离子β（$β_i$）制度：0.1和0.5。对于$β_i=0.5$，GK和FK模型之间的良好协议被发现在尺度范围从离子到电子回旋半径，从而提供了有力的证据动力学Alfvén级联的情况。在相同的范围内，HK模型产生较浅的光谱斜率，大概是由于缺乏电子朗道阻尼。对于$β_i=0.1$，对谱比的详细分析揭示了GK和FK在动力学尺度上的描述略有不同，尽管动力学阿尔文涨落可能仍然起着重要作用。这种差异可以追溯到离子回旋半径以上的尺度，FK和HK的结果似乎表明在两个等离子体β制度中存在快磁声和离子伯恩斯坦模式，但在低β情况下与GK有更显著的偏差。确定的实际限制和强度的简化动力学近似，在这里与全动力学模型的情况下，在个案的基础上进行比较，可能会提供有价值的洞察力在发挥作用的主要动力学效应在湍流碰撞等离子体，如太阳风。
2017-09-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Thermal disequilibration of ions and electrons by collisionless plasma turbulence
在弱碰撞、磁化、湍流等离子体中，离子和电子之间是否存在总体热平衡？如果不存在，热能如何在离子和电子之间分配？这是等离子体物理学中的一个基本问题，这个问题的答案对于预测遥远天体的性质也至关重要，比如黑洞周围的吸积盘。在光盘的背景下，这个问题是提出了近二十年前，并已产生了相当大的文献。在这里，我们提供了答案的情况下，能量注入等离子体通过Alfvénic湍流：碰撞湍流加热通常作用于不平衡的离子和电子的温度。使用混合流体陀螺动力学模型的数值模拟表明，离子-电子加热速率比是热-磁能量比的递增函数，$β_\mathrm{i}$：它的范围从$\sim0.05$在$β_\mathrm{i}=0.1$至少$30$为$β_\mathrm{i} \gtrsim 10$。这种能量分配对离子-电子温度比$T_\mathrm{i}/T_\mathrm{e}$近似不敏感。因此，在没有其他平衡机制的情况下，通过阿尔夫维尼克湍流加热的无碰撞等离子体系统将趋向于非平衡状态，其中一种物质明显比另一种更热，即，在高$β_\mathrm{i}$下较热的离子，在低$β_\mathrm{i}$下较热的电子。电磁场的光谱和5D相空间中的离子分布函数在高$β_i$下表现出有趣的新的磁主导区域，并且当$β_\mathrm{i}\lesssim1$时，离子加热倾向于由非线性相位混合（“熵级联”）介导，当$β_\mathrm{i}\gg…
2019-01-15 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Turbulent transport in 2D collisionless guide field reconnection
无碰撞等离子体中的输运通常被称为反常输运，这是由于粒子与自发湍流之间的相互作用。由于它的相关性，天体物理和空间等离子体，我们探讨了在电流片容易组件或导场重联，一个过程还没有得到很好的理解，湍流的激发。我们使用2.5D粒子在细胞（PiC）代码模拟分析的异常输运性质。我们分裂的平均，缓慢的变化（相对于快速湍流波动）的宏观观测，并确定的主要运输条款的广义欧姆定律。我们通过与独立确定的宏观电流的慢化率和湍流波动的一阶相关性获得的输运项进行比较来验证我们的发现。我们发现，湍流在导场重联的“低密度”分界线区域最为强烈。它是由流动不稳定性激发的，它主要是静电的，在空间中是“片状的”，因此是相关的准周期性异常输运。剩余的不可逆异常电阻率可以通过有效碰撞频率来参数化，有效碰撞频率范围从局部离子回旋到低混合频率。对由湍流平衡的缓慢变化的DC-电场的平行和垂直（对磁场）分量的贡献是相似的。然而，这种反常的电场比非对角压力项和欧姆定律的电子惯性项的贡献小。这一结果现在可以通过多航天器飞行任务MMS对地球磁层磁重联区域内和周围的湍流进行现场测量以及在MRX和VINETA-II等实验室实验中进行验证。
2017-02-13 physics.plasm-ph physics.space-ph
Multiscale nature of the dissipation range in gyrokinetic simulations of Alfvénic turbulence
在第一个回旋动力学模拟中，分析了从MHD范围的尾部到电子回旋半径尺度的所有尺度上Alfvén波湍流中的非线性能量传递和耗散。对于典型的太阳风参数在1 AU，约30%的非线性能量传递接近电子回旋半径尺度介导的模式在尾部的MHD级联。碰撞耗散发生在整个动力学范围$k_\perpρ_i\gtrsim 1$。因此，这两种机制都作用于多个耦合尺度上，为了全面了解Alfvénic湍流中的耗散范围，必须保留这些尺度。
2015-07-09 physics.plasm-ph physics.space-ph
Pressure-Strain Interaction as the Energy Dissipation Estimate in Collisionless Plasma
弱碰撞等离子体中的耗散机制是一个贯穿了几十年的研究课题，但没有一个一致的解决方案。我们比较了几个能量耗散的估计等离子体湍流中的能量传递过程的基础上，并提供了理由的压力-应变相互作用的能量耗散率的直接估计。在2.5D和3D动力学模拟的全球和规模的能量平衡检查。我们发现，全球的内能增加和每个物种的温度提高直接跟踪的压力-应变相互作用。压力-应变相互作用的不可压缩部分在所有考虑的模拟中占主导地位。通过尺度滤波的Vlasov-麦克斯韦方程组（一种动力学等离子体方法）和滞后相关的von Kármán-Howarth方程（一种基于流体模型的方法）来量化逐尺度能量平衡。我们发现，能量平衡是完全满足所有尺度，但缺乏一个定义良好的惯性范围的影响，在惯性范围内的不同条款之间的能量预算的分布。因此，广泛使用的Yaglom关系估计耗散率是值得怀疑的，在某些情况下，特别是当系统中的尺度分离没有明确定义。与此相反，压力-应变相互作用平衡的耗散率在动力学尺度，无论尺度分离。
2022-02-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Magnetorotational Turbulence and Dynamo in a Collisionless Plasma
我们提出的结果，从第一个三维动力学数值模拟的磁旋转湍流和发电机，使用本地剪切盒模型的碰撞吸积盘。动力学磁旋转不稳定性的增长从一个亚热磁场具有零净通量的计算域，以产生自持湍流和向外角动量输运。显著的麦克斯韦和雷诺应力伴随着由场对准离子压力各向异性产生的可比粘性应力，其主要由通过粒子捕获和俯仰角散射的镜和离子回旋不稳定性来调节。后者赋予等离子体的有效粘度是偏置的磁场方向和时空可变的。能谱表明，在大尺度上的阿尔文波级联和动力阿尔文波级联在小尺度上，具有强的小尺度密度波动和弱的非轴对称密度波。离子经历非热粒子加速，它们的分布由卡帕分布精确描述。这些结果对低碰撞性吸积流的性质有影响，例如银河系中心黑洞附近的吸积流。
2016-10-19 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Lattice Boltzmann model for collisionless electrostatic drift wave turbulence obeying Charney-Hasegawa-Mima dynamics
采用格子玻尔兹曼方法（LBM）求解磁化等离子体绝热漂移波湍流的Charney-Hasegawa-Mima（CHM）模型. CHM-LBM模式包含一个正压状态方程的潜力，包括类似于准地转模式中的科里奥利力的交叉产品的力项，和一个密度梯度源项。膨胀的晶格玻尔兹曼模型方程导致冷离子流体的连续性和动量方程，这类似于CHM动力学下的漂移排序。标准测试用例（传播，稳定漂移模式和衰减湍流）的数值解进行比较，通过传统的有限差分格式，直接离散的CHM方程得到的结果。LB方案类似于特征CHM动力学，除了在密度梯度方向上的附加剪切。产生的剪切随漂移比减小，并归因于下伏LBM的可压缩极限。
2021-09-26 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Kinetic Turbulence in Collisionless High-Beta Plasmas
我们提出的结果从三维混合动力学模拟Alfvénic湍流在高β，无碰撞等离子体。这种湍流的关键特征是局部波-波之间的相互作用在级联中的波动和非局部波-粒子之间的相互作用与动力学微不稳定性驱动的各向异性的热压（即，消防水管，镜子，和离子回旋）之间的相互作用。我们提出的理论估计，并直接从模拟计算，有效的碰撞性和等离子体粘度的压力各向异性高β湍流，表明，对于强Alfvénic湍流，有效的平行粘性规模是可比的级联的驱动规模。在此尺度下，动能谱表明，由于各向异性粘性应力，Alfvénic叶栅的斜率比$-5/3$更陡。由于水龙带不稳定性产生的波动，磁能谱在离子拉莫尔标度附近比$-5/3$浅。大部分级联能量（80-90%）通过朗道阻尼和各向异性粘性加热的组合作为离子加热耗散。我们的研究结果对低光度吸积到超大质量黑洞的粒子加热模型，团内介质的有效粘度，以及近地太阳风观测的解释都有影响。
2023-03-02 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Self-organization in collisionless, high-$β$ turbulence
本文研究了无碰撞、高$β$湍流中由压力各向异性和Larmor尺度不稳定性引发的“磁不可变性”自组织效应，发现该效应能抑制磁场涨落与耗散，使Alfvénic级联在粘性尺度下形成近守恒的类MHD惯性区，并通过Landau-fluid模拟证实了微不稳定性仅占据极小体积。
2024-09-27 astro-ph.HE physics.plasm-ph physics.space-ph
Diagnosing collisionless energy transfer using field-particle correlations: Alfven-Ion Cyclotron Turbulence
我们应用场粒子相关性-一种跟踪电磁场和等离子体粒子之间能量密度传输率的时间平均速度-空间结构的技术-从Alfvén离子回旋加速器湍流的混合Vlasov-Maxwell模拟中获得的数据。在这个系统中的能量传递预计将包括朗道和回旋波粒子共振，不像以前的系统，其中的场粒子相关技术已被应用。在该模拟中，由平行电场$E_\parallel$介导的能量传递速率包括总速率的大约$60\%$，其余部分由垂直电场$E_\perp$介导。平行的电场共振耦合到质子，在整个模拟过程中，在许多点处识别出朗道阻尼的规范双极速度-空间特征。由$E_\perp$介导的能量转移优先与具有$v_{tp} \lesssim v_\perp \lesssim 3 v_{tp}$的粒子耦合，这与回旋加速器扩散平台的预期形成一致。我们的研究结果清楚地表明，场-粒子相关技术可以区分不同的通道的能量转移使用单点测量，即使在多个通道同时作用的点，并可以用来定量地确定每个通道中的粒子的速度。
2020-06-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The various manifestations of collisionless dissipation in wave propagation
静电波包在无碰撞的麦克斯韦等离子体中的传播总是耗散的，因为波对电子的加速是不可逆的。然后，在线性区域中，波包是朗道阻尼的，使得在以群速度运动的参考系中，波幅随时间呈指数衰减。在非线性状态下，一旦发生相位混合，当电子运动接近绝热时，阻尼率与朗道阻尼率相比大大降低，因此波的振幅沿特性保持几乎恒定。然而，我们在这里表明，电子仍然是全球加速的波包，并在一维，这导致了一个非本地振幅依赖的群速度。结果，自由传播的波包会缩小，因此其总能量也会缩小。在不止一维的情况下，不仅群速度的大小是非线性变化的，而且其方向也是非线性变化的。在弱非线性状态下，当无碰撞阻尼率与其线性值相比仍然显著时，这导致我们量化的有效散焦效应，并且我们将其与波前弯曲引起的自聚焦进行比较。
2011-12-01 physics.plasm-ph
The Effect of Large Scale Magnetic Turbulence on the Acceleration of Electrons by Perpendicular Collisionless Shocks
我们研究了在无碰撞冲击下电子加速的物理学，这些冲击通过包含大尺度磁波动的等离子体移动。我们数值积分的大量的电子，这被视为测试粒子移动的时间相关的电场和磁场从2-D混合模拟（动力学离子，流体电子）的轨迹。大规模的磁波动以多种方式影响电子，并导致在冲击波前沿有效和快速的电子振荡。由于电子主要沿着磁力线运动，空间中磁力线的大规模编织允许快速移动的电子多次穿过冲击波阵面，从而实现有效的加速。冲击波阵面中的各种尺度的波纹也将通过镜像电子而有助于加速。我们的计算表明，这一过程有利于电子加速在垂直冲击。本文的研究也有助于理解无碰撞冲击加速电子的注入问题。它还表明，高能电子的空间分布是类似的原位观测（例如，Bale等人，1999年; Simnett等人，2005年）。这一过程可能对我们理解行星弓形激波和行星际激波中的高能电子以及解释某些II型太阳射电爆发中的人字形结构很重要。
2010-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Collisionless wave dissipation in a D-shaped tokamak with Soloviev type equilibrium
本文导出了轴对称D型托卡马克中任意长径比、任意伸长和中等三角形度条件下Soloviev型平衡下射频波的平行介电常数元。漂移动力学方程分别解决未捕获（通过或循环）和三组被困粒子作为边界值问题，占渡越时间和反弹共振，分别。结果表明，新的两组俘获粒子只能出现在大伸长和大中心β的托卡马克中。我们的介电特性可以应用于具有圆形、椭圆形和D形磁表面的大型和低纵横比托卡马克，以研究等离子体加热和电流驱动产生过程中电子朗道阻尼引起的波传播和波耗散。耗散波功率由包括平行介电常数的对角元素和非对角元素的虚部的项的总和表示。
2004-10-18 physics.plasm-ph
Recent progress on phase-space turbulence and dynamical response in collisionless plasmas
在存在波耗散的情况下，非线性Vlasov动力学中出现相空间结构。它们的动力学可以导致波频率的非线性连续移动（啁啾）。本报告总结了我个人在2012财年对这些主题的贡献。采用一维束-等离子体动力学模型，研究了碰撞对啁啾特性的影响。系统地将长时间非线性演化分为阻尼演化、稳态演化、周期演化、混沌演化和啁啾演化。啁啾状态被细分为周期性的、混沌的、突发的和间歇的。现有的解析理论被扩展到解释类克鲁克碰撞。在动力学摩擦和速度扩散的情况下，研究了与啁啾脉冲相关的弛豫振荡。周期随着阻力的减小而增大，随着扩散的减小而微弱地增大。一种新的理论给出了相空间结构的增长与波能增长之间的简单关系。当耗散场方程中的线性项建模时，单个空穴生长速率和初始扰动阈值的简单表达式与数值模拟一致。
2013-11-07 physics.plasm-ph
Influence of ion-to-electron temperature ratio on tearing instability and resulting subion-scale turbulence in a low-$β_e$ collisionless plasma
本研究用双场回旋流体模型研究低$\eta_e$无碰撞等离子体中离子与电子温度比对撕裂不稳定性和亚离子尺度湍流的影响，发现$\ au$值显著影响湍流特征，$\ au=100$时触发开尔文-亥姆霍兹不稳定性，$\ au=1$时需考虑电子FLR效应。
2024-05-22 physics.plasm-ph
Small-amplitude Compressible Magnetohydrodynamic Turbulence Modulated by Collisionless Damping in Earth's Magnetosheath: Observation Matches Theory
本研究利用Cluster卫星数据首次观测证实无碰撞阻尼调制地球磁鞘中小振幅可压缩MHD湍流，分解三种模式并揭示其对各向异性的影响，观测与理论相符。
2024-02-08 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Turbulent Thermal Equilibration of Collisionless Magnetospheric Plasmas
本文通过理论分析与非线性回旋动理学模拟，证明磁层等离子体中由磁曲率和密度梯度驱动的湍流可在无碰撞条件下均衡不同种类粒子的温度，实现热平衡。
2024-05-22 physics.plasm-ph physics.space-ph
Features of collisionless turbulence in the intracluster medium from simulated Faraday rotation maps II: the effects of instabilities feedback
对星系团团内介质（ICM）的法拉第旋转测量（RM）图进行统计分析，为评价ICM内磁场的某些空间特征提供了一个独特的工具。它与磁流体动力学（MHD）湍流的数值模拟相结合，可以诊断ICM湍流。由于ICM等离子体是弱碰撞的，粒子的热速度分布由于大尺度运动和带电粒子的磁矩守恒而自然地呈现各向异性。以前的一项研究（论文I）分析了大尺度热各向异性对湍流模拟合成的RM地图统计数据的影响;这些模拟采用了无碰撞MHD模型，该模型考虑了具有均匀各向异性的张量压力。在目前的工作中，我们扩展到一个无碰撞的MHD模型的分析，其中的热各向异性的发展，根据守恒的热粒子的磁矩。我们还考虑了微尺度镜和消防水龙带不稳定性引起的各向异性弛豫效应。我们表明，如果弛豫速率足够快，以保持各向异性限制的阈值的不稳定性，RM映射的色散和功率谱是不可区分的从碰撞MHD。否则，有一个减少的分散和陡峭的RM地图的功率谱（碰撞的情况下相比）。考虑到第一种情况，在ICM中使用碰撞MHD模拟来模拟RM统计变得更合理。
2016-11-27 astro-ph.HE physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Identification and characterization of current sheets in collisionless plasma turbulence
本研究扩展了Zhdankin等人（2013）的电流片分析算法，用于识别离子动力学尺度湍流无碰撞等离子体中的电流片，推导了其核心特性，并发现无电子惯性时电流片会变薄至数值耗散限制的尺度。
2020-09-08 physics.plasm-ph
Ion leakage from quasiparallel collisionless shocks: implications for injection and shock dissipation
本文提出了一个准平行一维无碰撞激波中粒子输运的简化模型。在这个模型中，激波后面的MHD湍流由圆偏振的大振幅Alfvén波主导，该波起源于下游介质泄漏的粒子激发的湍流上游。有人认为，这样的波有显着增加其磁场在通过冲击界面的传输过程中可以有效地捕获热离子，调节其泄漏上游。与背景湍流一起，该波在入射离子流的热化中也起着重要作用。自洽地计算了泄漏粒子的频谱和由这些粒子激发的波的振幅。计算了基于这种泄漏机制的一阶费米加速的注入率，并与计算机模拟结果进行了比较。讨论了冲击等离子体中热分量和非热分量之间冲击能量分配的有关问题。泄漏颗粒的化学成分进行了研究。
1998-06-25 astro-ph physics.plasm-ph
Energy cascade rate measured in a collisionless space plasma with MMS data and compressible Hall magnetohydrodynamic turbulence theory
利用磁层多尺度（MMS）航天器观测数据和最近导出的{ \it可压缩} Hall MHD湍流的精确定律，首次完整地估算了地球磁鞘中磁流体动力学（MHD）和亚离子尺度下的可压缩能量级联率$|\varepsilon_\text{C}|$.采用多航天器技术计算速度梯度和磁场梯度，然后计算出所有的关联函数。结果表明，当密度涨落相对较小时，$|\varepsilon_\text{C}|$在MHD尺度下与不可压缩类似物$|\varepsilon_\text{I}|$很好地一致，但在亚离子尺度下比$|\varepsilon_\text{I}|$大得多。对于较大的密度波动，在每个尺度上，$|\varepsilon_\text{C}|$都大于$|\varepsilon_\text{I}|$，并且其值显着高于较小的密度波动。我们的研究还表明，对于小的和大的密度波动，非通量项始终保持相对于通量项可以忽略不计，并且在亚离子尺度下对$|\varepsilon_\text{C}|$的主要贡献来自可压缩的霍尔通量。
2019-11-21 astro-ph.EP physics.plasm-ph
