Astrophysical gyrokinetics: kinetic and fluid turbulent cascades in magnetized weakly collisional plasmas


الملخص بالعربية

نقدم منظومة نظرية للتضخم البلازما في البلازمات الفلكية (ريح الشمس، الفضاء الفلكي، أسواق المجرات، القروض الانخفاض). وتتضمن الأفتراضات الرئيسية أن التضخم هو عرضي بالنسبة للميل المتوسط للمغناطيس، وأن الترددات تكون بطيئة مقارنة بتردد كرون الأيون. ويجب تحويل الطاقة المضافة في المقياس الخارجي إلى حرارة، والتي لا يمكن القيام بها دون الاصطدامات. وتنشئ كاسكاد الحركي الذي يجلب الطاقة إلى مقاييس الاصطدام في المكان والسرعة. وتعتمد طبيعته على فيزياء الانحرافات البلازمية. في كل من المقاييس الفريدة الماديا يتم تقليل المشكلة الحركية إلى مجموعة من المعادلات الأكثر قابلية للتحليل. في المقياس الغير حركي فوق مقياس جيرو الأيون، يقسم كاسكاد الحركي إلى كاسكاد الافينية التي تحكم بمعادلات الإرشد الحراري المحدود الإلكتروني في مقاييس الاصطدام والغير اصطدامية، وكاسكاد متفاعل من الانحرافات الضغطية التي تطبق معادلة حركية خطية على الخطوط المتحركة المرتبطة بالمكون الافيني. في المقياس الضائع بين مقياس جيرو الأيون والإلكترون، هناك مرتين كاسكاد: كاسكاد الإفيني الحركي (KAW) الذي يحكم بمعادلتي الإرشد الحراري المحدود الإلكتروني المشبعين وكاسكاد متفاعل في الفضاء المرحلي للانحرافات سعادة الأيون. ويجلب هذا الآخر الطاقة من الانحرافات في المقياس الغير حركي التي تم تخميدها بواسطة التفاعل الموجة-جسيم الغير اصطدامي في مقياس جيرو الأيون إلى مقاييس الاصطدام في الفضاء المرحلي والذي يؤدي إلى حرارة الأيون. وتم تخميد طاقة KAW في مقياس جيرو الإلكترون وتحويلها إلى حرارة الإلكترون. وتم تحديد علاقات التشغيل النوعية لكولموغوروف لهذه الكاسكاد. وتم مناقشة التطبيقات الفلكية والفضائية بتفصيل.

تحميل البحث