|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Peculiarities of quasi-linear dynamics dynamics of diamagnetic instability of space plasmasстатья
- Авторы: Pokhotelov O.A., Onishchenko О.Г.
- Журнал: Geophysical Research
- Том: 14
- Номер: 1
- Год издания: 2013
- Первая страница: 61
- Последняя страница: 70
- Аннотация: Исследована нелинейная эволюция диамагнитной (зеркальной) неустойчивости вблизи ее порога. Показано, что на начальной стадии насыщение неустойчивости происходит из-за уплощения функции распределения ионов в резонансной области. Последующая релаксация неустойчивости связана с заметным ослаблением резонансного взаимодействия волны с частицами плазмы, быстро сменяемым более слабым адиабатическим взаимодействием ионов с зеркальной модой. Конечное состояние может рассматриваться как аналог известной электростатической моды Берштейна-Грина-Крускала [Bernstein, Greene, Kruskal, 1957]. На финальной стадии квазилинейной релаксации дальнейшая нелинейная эволюция неустойчивости происходит под воздействием напряжений Рейнольдса и нелинейных вариаций ларморовского радиуса ионов. Аналитические расчеты находят подтверждение при численном моделировании методом частиц в ячейке, указывающем на уплощение функции распределения ионов в резонансной области, которое приводит к уменьшению свободной энергии системы, поддерживающей неустойчивость. Аннотация:A theory of the nonlinear evolution of the mirror mode near instability threshold is developed. It is found that during initial stage the major instability saturation is provided by the flattening of the ion distribution function in the resonant region. The instability relaxation is connected with rapid attenuation of resonant particle interaction which is replaced by a weaker adiabatic interaction with mirror modes. The saturated plasma state can be considered as a magnetic counterpart to electrostatic Bernstein, Greene and Kruskal (BGK) modes [Bernstein, Greene, Kruskal, 1959]. After quasi-linear saturation a further nonlinear scenario is controlled by the mode coupling effects and nonlinear variation of the ion Larmor radius. Our analytical model is verified by particle-in-cell (PIC) numerical simulations. Test particle and PIC simulations indeed show that it is a modification of distribution function at small parallel velocities that results in fading away of free energy driving the mirror mode.
- Добавил в систему: Похотелов Олег Александрович