Cumulative displacement induced by a magnetosonic soliton bouncing in a bounded plasma slab
冷等离子体中磁声孤子的通过导致带电粒子在压缩脉冲方向和稀疏脉冲方向的位移。在过密等离子体极限下，解析地导出了弱非线性MS孤子引起的位移。这个结果，然后用来推导出一个渐近展开的位移所产生的反弹运动的MS孤子在真空边界的冷等离子体板来回反射。粒子的位移后，脉冲能量已经失去了真空区的比例，作为光速阿尔文速度。几个MS孤子反射后的位移的结果证实了粒子在细胞模拟。
2018-02-15 physics.plasm-ph
Multi-ion-species effects on magnetosonic waves and energy transfer in thermal equilibrium plasmas
研究了垂直于外磁场传播的磁声波，并考虑了多离子种类的影响。首先，数值计算了热平衡等离子体中磁场涨落的功率谱和自相关函数。在多离子种类等离子体中，除了$ω\simeq kv_{\rm A}$模式之外，在许多不同的离子回旋频率附近存在许多波。由于这些波的相位混合，由这些波组成的准模的自相关函数不能恢复到其初始值。其次，用粒子模拟方法研究了宏观垂直扰动的演化。在多离子种类等离子体中，这种扰动被阻尼。能量从磁场转移到离子。
2004-10-22 physics.plasm-ph
Characteristics of Quantum Magnetosonic-Wave Dispersion
利用量子磁流体力学（QMHD）模型，研究了准中性量子电子-离子等离子体中磁声波在非相对论和相对论简并两种不同区域的线性色散，并考虑了等离子体组分效应.结果表明，简并电子的顺磁自旋效应在磁声波动力学中起着关键作用。发现在这种等离子体中，线性波速在某一简并参数处有极小值。这是由于相对论简并度和泡利自旋磁化之间的微妙相互作用。研究还表明，在相对论简并极限下，等离子体成分对线性色散有显着影响，这与非相对论情况相反;在非相对论简并区，塞曼能量对线性色散有显着影响，这与相对论简并区在线性扰动极限下的影响不同。目前的研究结果可以在惯性等离子体约束和天体物理简并等离子体的重要应用。
2012-08-20 physics.plasm-ph
Experimental Plasma Density Profiles Determined Through Measurements of the Magnetosonic Wave Speed
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本文提出利用重联驱动产生的快磁声波波前传播特性，结合已知磁场与色散关系，通过磁性测量推断实验室等离子体初始密度分布的新方法。
2026-09-11 physics.plasm-ph
Magnetosonic solitons in a Fermionic quantum plasma
从考虑量子Bohm势和电子自旋1/2效应的量子磁等离子体的控制方程出发，证明了由于非线性和量子衍射/隧穿效应之间的平衡，量子磁流体动力学（QMHD）方程组中存在稀疏孤子.结果表明，电子自旋1/2效应在QMHD方程中引入了一个带负号的类压项，使孤立磁声波的形状发生了变化，变宽变浅.对含时系统的数值模拟表明，稀疏QMHD孤立波的发展是由自旋效应修改。
2007-11-14 physics.plasm-ph
Fast Magnetosonic Turbulence in Two-Dimensional Relativistic Plasmas
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究通过全动能模拟揭示了二维相对论等离子体中驱动湍流的快速磁声级联特性，发现湍流从弱波主导态向强激波驱动态转变，并验证了弱湍流谱特性与理论一致。
2026-04-05 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Dynamics and modulation of cosmic ray modified magnetosonic waves in a galactic gaseous rotating plasma
针对旋涡星系星际介质，建立含宇宙射线的耗散旋转磁等离子体模型，推导修正色散关系、KdVB与NLS方程，揭示宇宙射线对磁声阻尼、冲击波及调制不稳定性的影响。
2025-01-07 physics.plasm-ph
Tunneling and mode conversion of fast magnetosonic waves in the magnetospheres of Earth and Mercury
在地球和水星的磁层中探测到了窄带线性极化波，它具有共振结构，峰值频率介于质子和重离子的局部回旋频率之间。这些波事件中的一些已经被建议由在离子-离子混合（IIH）共振处的快磁声波的线性模式转换（MC）驱动。由于共振IIH频率与等离子体成分有关，因此求解逆问题可以从测得的频谱推断重离子的浓度。在本文中，我们确定的条件时，MC效率最大化的磁层等离子体，并讨论如何将其应用于估计地球和水星的磁层中的重离子浓度。
2014-11-16 physics.plasm-ph
Fast magnetosonic modes of cylindrical magnetotail
在磁尾等离子体片圆柱模型中研究了FMS模式。等离子体片的存在导致磁尾中存在的模式以没有等离子体片的圆柱体的形式显著修改。FMS模式的方位角尺度在叶瓣和等离子体片之间显著不同。等离子体片中的方位角尺度比磁尾叶中的方位角尺度小得多。具有一定参数的FMS波在波瓣和等离子体片之间的边界处反射强烈，在等离子体片中反射很弱。
2013-10-11 physics.plasm-ph physics.space-ph
Emergence of MHD structures in a collisionless PIC simulation plasma
采用一维粒子模拟方法，模拟了在初始均匀垂直磁场中稠密等离子体向稀等离子体的膨胀过程。稠密等离子体以快速稀疏波的形式膨胀。被加速的稀等离子体通过其背面的切向不连续性与稠密等离子体分离。在其前部形成一个马赫数为1.5的快速磁声激波。我们的模拟演示了波的色散如何加宽激波过渡层成为一个非线性快磁声波的训练。
2017-08-26 physics.plasm-ph
Expansion of a radially symmetric blast shell into a uniformly magnetized plasma
用二维粒子模拟方法研究了热压力驱动的径向爆炸壳体在稀薄环境等离子体中的膨胀过程。目的是确定层流冲击是否形成在无碰撞等离子体中，类似于它们的磁流体动力学对应物。环境等离子体由温度为2 keV的电子和冷的完全电离的氮离子组成。它被空间均匀的磁场所渗透。在受冲击的环境介质和原始环境介质之间形成前向激波，随着激波传播角度相对于磁场的增加，前向激波从离子声激波经过慢磁声激波再到快磁声激波。与磁场斜向传播的慢磁声激波变为垂直传播方向的切向不连续，这与磁流体动力学模型一致。膨胀的爆炸外壳对磁场的驱逐触发了电子回旋漂移不稳定性。
2018-05-08 physics.plasm-ph
Coupling of Alfvén and magnetosonic waves in rotating Hall magnetoplasmas
该研究针对旋转霍尔磁等离子体，推导了科里奥利力与霍尔效应共同作用下Alfvén波与磁声波耦合模的线性色散关系，数值分析了不同等离子体β区间的耦合特性与色散形态，并探讨了其在太阳与聚变等离子体中的应用意义。
2025-04-07 physics.plasm-ph
"Magneto-elastic" waves in an anisotropic magnetised plasma
本文研究各向异性磁化双流体等离子体中考虑非回旋各向同性扰动离子压强张量时的线性波，识别出低频磁声与高频离子伯恩斯坦分支，并通过一致展开恢复了磁声色散关系的有限拉莫尔半径修正。
2016-12-28 physics.plasm-ph
Characterization of fast magnetosonic waves driven by compact toroid plasma injection along a magnetic field
本研究在大红球装置上观测到紧凑环等离子体注入亥姆霍兹磁场产生的快磁声波，分析了多种因素对波特性的影响，为磁惯性聚变靶等离子体制备提供参考。
2023-12-14 physics.plasm-ph physics.space-ph
The Thomson scattering cross section in a magnetized, high density plasma
我们计算的汤姆逊散射截面在非相对论，磁化，高密度等离子体-在一个制度，集体激发可以描述的磁流体力学。我们发现，除了回旋共振和弹性峰，截面表现出两对与慢和快磁声波相关的峰;相比之下，在纯流体力学中产生的截面只有一对布里渊峰。这些磁声波峰值的位置和宽度都取决于周围的磁场和温度，以及传输和热力学系数，因此可以作为诊断工具的等离子体特性，否则具有挑战性的测量。
2019-01-03 physics.plasm-ph
A Multi-Diagnostic Observational Framework for Magnetosonic Solitary Waves During Geomagnetic Storms in Solar Cycles 24 and 25 using Cluster II Mission
University of Science and Technology Meghalaya（梅加拉亚邦科技大学）；Indian Institute of Technology, Mandi（印度技术学院曼迪分校）
本文利用Cluster II任务数据，研究太阳24和25周期磁暴期间磁声孤立波的多诊断观测特征，揭示其可能作为增强地磁活动的前兆。
2026-02-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Cyclic reformation of subcritical perpendicular fast magnetosonic shocks due to oblique Whistler waves
Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), ENS Lyon, Université de Lyon, Université de Lyon 1, CNRS（里昂天体物理研究中心，里昂高等师范学校，里昂大学，里昂第一大学，法国国家科学研究中心）
研究亚临界垂直快磁声激波稳定性，通过二维PIC模拟发现斜向Whistler波驱动不稳定的环状重构，而非外部扰动。
2026-04-01 physics.plasm-ph
Accelerated magnetosonic lump wave solutions by orbiting charged space debris
本文建立受迫 KP 方程描述 LEO 等离子体中带电空间碎片激发的磁声波，首次给出快慢波稳定的解析及微扰加速钉扎 lump 波解。
2023-06-07 nlin.PS physics.plasm-ph
Properties of magnetohydrodynamic modes in compressively driven plasma turbulence
我们研究磁流体动力学（MHD）本征模式的性质，通过将MHD模拟的数据分解成线性MHD模式-即Alfven，慢磁声和快磁声模式。我们用螺线管和压缩驱动的混合物驱动湍流，同时改变阿尔芬马赫数（MA）、等离子体β和从亚音速到跨音速的音速马赫数。我们发现，模式混合中的快，慢模式的比例增加，增加压缩力。磁声模式的这一比例也可以成为模式混合中的主要部分。利用结构函数分析了模式的各向异性。Alfven模各向异性与Goldreich-Sridhar理论一致。当我们从低到高MA时，我们发现从弱到强的Alfvenic湍流的过渡。慢速模式属性类似于Alfven模式。另一方面，各向同性性质的快模式的情况下，其中快模式是一个显着的分数的模式混合验证。快模行为在从低MA到高MA的过程中没有表现出任何转变。我们发现有迹象表明，有一些不同的模式之间的相互作用和主导模式的属性可以影响较弱的模式的属性。这项工作确定的条件下，磁声模式可以是一个主要部分的湍流天体物理等离子体，包括制度的弱湍流。讨论了宇宙线输运和磁重联的重要天体物理意义。
2020-05-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Charged space debris induced nonlinear magnetosonic waves using inertial magnetohydrodynamics
本文在惯性磁流体动力学框架下建立受迫Kadomtsev-Petviashvili方程，揭示带电空间碎片诱发的慢、快磁声孤波稳定性及精确加速解。
2023-06-07 nlin.PS physics.plasm-ph
Microphysically modified magnetosonic modes in collisionless, high-$β$ plasmas
本文通过混合动力学模拟和解析理论，研究了高$β$无碰撞等离子体中NP模式和快磁声波的非线性行为，发现它们会激发镜像和火管等微观不稳定性，进而通过粒子散射影响波衰减和激波形成，为低碰撞等离子体湍流理论奠定基础。
2023-04-04 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Gyrokinetic theory of magnetic structures in high-beta plasmas of the Earths magnetopause and of the slow solar wind
利用包含有限Larmor半径效应的回旋动力学描述，研究了由电场和磁镜力共同作用捕获共振粒子的非线性效应.一个一般的非线性解决方案，发现支持的非线性所产生的共振粒子，捕获的平行电场和磁镜力的联合行动。应用这些结果的空间等离子体的条件下，我们表明，在磁鞘等离子体中，相干非线性磁抑郁可能会产生与非线性镜模式和支持的人口的陷阱离子形成一个驼峰的分布函数。这些物体可能是孤立的，也可能是由弱相关结构组成的训练（椭圆余弦波）。在太阳风和地球磁层顶中，电子和离子温度各向异性，具有相同的数量级，我们发现了相同形式的相干磁洞，这是由于两个分支的非线性磁声模式，电子镜和场膨胀模式，也包括动力学Alfven模式，并支持的人口的捕获电子。局部磁孔可以具有平行于磁场并沿其强烈伸长的移动倾斜板或椭圆体的形式，其沿磁场传播并可以通过等离子体流在垂直方向上对流。虽然离子镜结构是纯压缩磁性的，具有可忽略的磁扭转和电场，磁声和动力学Alfven结构具有有限的静电势、磁压缩和磁扭转，但垂直和平行磁场的比率仍然很小。
2017-05-08 physics.plasm-ph
Reflection of fast magnetosonic waves near magnetic reconnection region
日冕中的磁重联被认为对多个相互作用的等离子体团的形成是不稳定的，先前的研究表明等离子体团动力学可以触发不同模式的MHD波从重联点向外传播。然而，在日冕重联点附近的等离子体参数和磁场强度的变化可能会导致波的反射和模式转换。本文研究了快磁声波在重联点附近的反射和折射。在一个合理的假设下，解析指定的阿尔文速度分布，我们推导和解析求解全波方程的非均匀背景等离子体中的快模波的传播没有求助于小波长近似。我们表明，波进行反射附近的重联电流片由于阿尔文速度梯度和反射有效地依赖于等离子体- $β$参数以及波的频率。特别是，我们发现，波更有效地反射附近的重联网站在一个低的$β$等离子体，这是典型的太阳日冕条件。此外，对于低频波，反射较大，而高频波从重联区域向外传播，几乎没有反射。我们讨论了有效波反射附近的磁重联网站在强磁化日冕等离子体粒子加速的影响，这也可能对第一电离势（FIP）分馏的有质动力，这些波在色球。
2018-03-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear modulation of dispersive fast magnetosonic waves in an inhomogeneous rotating solar low-$β$ magnetoplasma
通过多尺度微扰技术推导出非线性薛定谔方程，研究旋转非均匀低β磁等离子体中快磁声声波的调制不稳定性，发现磁场和密度不均匀性增强不调制不稳定性增长率，并探讨其在太阳等离子体中的应用。
2024-08-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph
PIC simulations of stable surface waves on a subcritical fast magnetosonic shock front
本文通过二维PIC模拟考察亚临界快磁声激波，发现密度层扰动后前沿形成低杂驻波并随盒长呈现不同阻尼，还可能产生哨声波。
2023-07-14 physics.plasm-ph
Perpendicular subcritical shock structure in a collisional plasma experiment
本文对实验室等离子体中垂直亚临界激波进行了研究。激波是通过将障碍物放置在逆线阵z箍缩的超磁声流出中产生的。我们证明了亚临界冲击的存在，在这个政权，并发现，二次冲击形成的下游。对亚临界激波结构的详细测量证实了不存在流体动力跃变。我们计算的经典（斯皮策）的电阻扩散长度，并表明它是近似等于冲击宽度。我们测量到在冲击波上几乎没有加热（<10%的离子动能），这与没有粘性耗散是一致的。
2022-01-22 physics.plasm-ph
Magnetohydrodynamic shocks in a dissipative quantum plasma with exchange-correlation effects
研究了多维磁声激波在耗散量子磁等离子体中的非线性传播。采用宏观量子磁流体动力学（QMHD）模型，考虑了与Bohm势相关的量子力、类压自旋力、电子的交换力和关联力以及由离子运动粘度和磁扩散率引起的耗散力.数值研究了这些力对任意振幅微波特性的影响。结果发现，从交换相关力的贡献似乎是占主导地位的那些从压力梯度和其他类似的量子力，它的结果从单调振荡冲击的离子运动粘度或磁扩散率的存在下的过渡。
2017-02-16 physics.plasm-ph
Linear and nonlinear waves in quantum plasmas with arbitrary degeneracy of electrons
这篇综述的目的是回顾最近的结果，在文献中考虑了任意简并度的量子等离子体。这是不同于一个频繁的方法，其中完全简并假设在致密等离子体。一般的推理在审查的作品是采取一个数值系数的形式的玻姆势项在量子流体中，为了适应线性波从量子动力学理论在长波长的限制。此外，还假设了理想费米气体的状态方程，对于任意简并度。量子流体方程允许从约化微扰理论快速导出弱非线性方程。由此导出了量子Korteweg-de Vries方程和量子Zakharov - Kuznetsov方程，以及亮孤子和暗孤子的传输条件。在任意简并度下，得到了非磁化和磁化等离子体中的量子离子声波和磁声波。确定了模型的应用条件和稀密混合体系存在的物理条件。
2022-03-16 physics.plasm-ph
Scattering and Transformation of Waves on Heavy Particles in Magnetized Plasma
本文研究了磁化等离子体中传播的波在等离子体-真空平面边界上静止重带电粒子上的散射和变换。由于入射波与粒子周围的偏振（屏蔽）云的非线性耦合，发生散射（变换）。结果表明，问题归结为磁化等离子体非线性（三指数）介电张量的确定。在冷等离子体（流体动力学）模型中研究了高频寻常波和非常波以及低频上混合波、低混合波和磁声波的散射（变换）的角分布和截面。
2011-02-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
A Quasi-Linear Diffusion Model for Resonant Wave-Particle Instability in Homogeneous Plasma
本文建立了一个描述准中性等离子体中广义波粒不稳定性的模型。我们分析了准线性扩散方程的粒子表示为高斯波包的任意不稳定和共振波模式，允许相对于背景磁场的任意方向的传播。我们发现，本地化的能量密度的高斯波包决定的速度空间范围内，占主导地位的波粒不稳定性和抵消阻尼的贡献是有效的。此外，我们推导出一个关系描述的扩散轨迹的共振粒子在速度空间的作用下，这样的波粒不稳定性和阻尼之间的相互作用。对于我们的理论模型的数值计算，我们开发了一种基于Crank-Nicolson格式的数学方法来求解完全准线性扩散方程。我们的数值分析解决了主导波粒不稳定性和抵消阻尼的作用下的速度分布函数的时间演化，并与我们的理论描述显示出良好的一致性。作为一个应用，我们使用我们的模型来研究斜快磁声/哨声不稳定性，这是作为一种散射机制的strahl电子在太阳风提出的。此外，我们还数值求解了Fokker-Planck方程，计算了在斜快磁声/哨声不稳定性的无碰撞作用下，在与芯部电子和质子的库仑碰撞作用下，电子-散射分布函数的时间演化.
2020-10-21 physics.plasm-ph physics.space-ph
The structure of 3D collisional magnetized bow shocks in pulsed-power-driven plasma flow
我们调查三维弓形冲击高度碰撞磁化铝等离子体中，在烧蚀阶段产生的爆炸线阵列的MAGPIE设施（1.4 MA，240 ns）。从金属丝阵列烧蚀等离子体产生径向发散的超音速（$M_S \sim 7$）、具有冻结磁通量（$R_M \gg 1$）的超阿尔文（$M_A > 1$）磁化流。这些气流与放置在气流中的感应探头碰撞，感应探头既作为产生磁化弓形激波的障碍物，又作为平流磁场的诊断。沿两条正交视线的激光干涉法被用来测量线积分电子密度。由于等离子体的电阻扩散长度与探针的尺寸相当，磁场从激波前沿的离子流体中扩散出来，产生流体动力激波，其结构由音速马赫数决定，而不是流的磁声马赫数。使用电阻性磁流体动力学（MHD）代码MIGON进行的3D模拟证实了这一点，但低估了在实验弓形激波形状中观察到的各向异性，这表明非MHD机制可能对修改激波结构很重要。
2022-08-09 physics.plasm-ph
Experimental observations of detached bow shock formation in the interaction of a laser-produced plasma with a magnetized obstacle
由具有活跃发电机的行星（如地球）产生的磁场可以施加足够的压力来对抗超音速恒星风等离子体，导致在磁层顶上游或压力平衡表面形成直立弓形激波。研究流入的太阳风模拟物与强外部磁场的相互作用的按比例的实验室实验是研究磁层物理学和补充现有模型的一种有前途的新方法，尽管达到有利于磁化激波形成的制度在实验上具有挑战性。本文介绍了在OMEGA激光装置上，在超音速、超Alfvénic等离子体与强磁化障碍物的相互作用中形成磁化弓形激波的实验证据。太阳风模拟是由两个反向传播的激光驱动等离子体羽流的碰撞和随后的膨胀产生的。被磁化的障碍物是一根细电线，由强电流驱动。利用FLASH程序进行流体动力学模拟，预测碰撞等离子体源满足弓形激波形成的条件。空间分辨，光学汤姆逊散射措施的电子数密度，和光发射线提供了一个测量等离子体温度，从中我们推断出一个快速的磁声冲击的存在远远上游的障碍。质子图像提供了一个措施的大尺度功能的磁场拓扑结构，并重建路径集成磁场地图从这些图像表明形成的弓冲击上游的电线和作为一个瞬态磁层顶。我们比较功能的重建领域的二维MHD模拟系统。
2022-01-10 physics.plasm-ph
Generation and Evolution of High-Mach Number, Laser-Driven Magnetized Collisionless Shocks in the Laboratory
激波的作用是将进入的超音速流转化为热量，在无碰撞等离子体中，激波层通过集体电磁效应在动力学等离子体尺度上形成。在许多空间和天体物理系统中都观察到了这些无碰撞冲击[Smith 1975，Smith 1980，Burlaga 2008，Sulaiman 2015]，并被认为将粒子（包括宇宙射线）加速到极高的能量[Kazanas 1986，Loeb 2000，Bamba 2003，Masters 2013，Ackermann 2013]。特别重要的是高马赫数、超临界激波类[Balogh 2013]（$M_A\gtrsim4$），其必须将大量的粒子反射回上游以适应熵产生，并且在这样做的过程中播种了提出的粒子加速机制[Blandford 1978，McClements 2001，Caprioli 2014，Matsumoto 2015]。在这里，我们提出了第一个实验室一代的高马赫数磁化无碰撞冲击，通过相互作用的扩展激光驱动的等离子体与周围的磁化等离子体。等离子体密度和磁场的时间分辨二维成像显示了在磁声马赫数$M_{ms}\approx12$下传播的超临界激波的形成和演化。由实验数据约束的Particle-in-Cell模拟详细地显示了激波的形成、C $^{+6}$和H $^{+1}$离子在多物种环境等离子体中的单独反射动力学以及激波层中的密度和磁场压缩和过冲。该实验平台的开发补充了目前的遥感…
2016-10-20 physics.plasm-ph
Corrugation of relativistic magnetized shock waves
当冲击波阵面与湍流相互作用时，它会发展出湍流，从而在下游等离子体中诱导出出射波模式。对于快激波，入射波模式可以是来自下游的快磁声波，超过激波，或者是上游等离子体漂移通过激波的本征模式。本文用相对论磁流体动力学中的线性微扰理论，对相对论磁化快激波与小振幅扰动相互作用所产生的微扰进行了一般性分析。传递函数表征的线性响应的每一个传出模式计算作为上游介质的磁化的函数和作为传入波的性质的函数。有趣的是，如果后者是一个本征模式的上游等离子体，我们发现，存在一个共振，在该（线性）响应的冲击变得很大，甚至发散。这一结果可能对天体物理相对论磁化冲击波的现象学产生深远的影响。
2016-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
Plasma refilling of the lunar wake: plasma-vacuum interactions, electrostatic shocks, and electromagnetic instabilities
本研究通过全动力学PIC模拟揭示月球尾迹填充过程：早期遵循等离子体-真空理论，后期离子束碰撞产生静电激波并激发电磁不稳定性，为理解尾迹动力学和航天器观测提供新视角。
2025-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
A Six-moment Multi-fluid Plasma Model
我们提出了一个六矩多流体模型，它解决了离子和电子的控制方程，压力各向异性沿和垂直于磁场方向，以及完整的麦克斯韦方程组。这组方程包括霍尔效应、不同物种的不同温度和压力各向异性。它比具有各向同性压力的五阶矩方程更全面，并且比具有全压力张量的十阶矩方程便宜得多。与五阶和十阶矩方程类似，波速自然受到光速的限制，这消除了霍尔磁流体力学（MHD）中存在的无限哨声波速的问题。也可以模拟多个带负电荷的流体，这在MHD模型中无法完成。六阶矩模型是磁重联区域外等离子体的合理描述，因此非常适合与覆盖重联区域的嵌入式粒子胞模型耦合。我们的数值实现使用一个点隐式方案的刚性源项，我们使用二阶精确的Rusanov型计划，精心挑选的波速。对于等离子体变量和磁场，最大波速是基于我们导出的各向异性压力下的MHD的快磁声速。对于与电场相关的变量，使用光速。用双曲-抛物格式控制了磁场的发散和高斯定律。我们提出了一些数值试验，以证明该数值模型是强大的，而不是过度扩散。
2019-02-18 physics.comp-ph physics.plasm-ph
Conditions of excitation of magnetospheric convection by the electric current generated in the bow shock
本文分析了在弓形激波（BS）前部产生电流的后果以及电流方向对IMF的依赖性。讨论了这种电流通过磁层闭合的条件。结果表明，外电流穿透磁化等离子体的过程具有两个阶段的特征。最初，在边界上的电流的变化引起一个区域的表面电荷，其字段极化的近壁层的厚度上的一个gyroradius的质子。极化过程涉及位移电流的形成，该电流产生安培力，加速双层内的等离子体。当等离子体速度达到电漂移速度时（在质子的反回旋频率的数量级的时间内），该等离子体中的电场消失，而在固定的参考系中，相反地，它达到平衡值。电场变化的前沿以快磁声波的速度穿透等离子体。对流速度场的变化引起等离子体压力的重新分布。相应梯度的出现表示电流渗透到等离子体中。梯度不断变化，直到达到新的恒定状态，新的对流速度场和新的等离子体压力场对应于该稳定状态。这个新的状态在估计的时间内达到。
2003-06-05 physics.geo-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Electrons under the dominant action of shock-electric fields
我们认为一个快速的磁声多流体激波作为太阳风终止激波的代表。我们假设跃迁的过程分为三步：第一步，上游的超音速太阳风等离子体受到一个强电场的作用，电场在小距离尺度$Δz\simeq U_1/ Ω_{\mathrm e}$（过渡层的第一部分）上闪烁，其中$Ω_{\mathrm e}$是电子回旋频率，$U_1$是上游速度。该电场既使超音速离子流减速又使电子加速到高速。在过渡区的这一部分中，与离子流的减速有关的电力强烈地支配洛伦兹力。因此，我们称这部分为退磁区。在第二阶段中，由于对流磁场引起的洛伦兹力与电场竞争，并且高度各向异性和高能电子分布函数被转换成具有高能壳层电子存储约3/4的上游离子动能的壳层分布。在第三阶段中，等离子体粒子由于等离子体不稳定性导致的自由能松弛而热化。过渡区的第一部分开辟了一个新的热力学自由度，以前从未考虑过电子，因为电子通常被认为是受控的，以遵循质子在所有速度时刻的行为，如密度，体积速度和温度。我们表明，电子可能是下游等离子体流体，主导下游等离子体压力。
2016-02-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
