Vzryvnoy rost krupnomasshtabnykh magnitnykh fluktuatsiy vsledstvie rasseyaniya chastits na razvitoy melkomasshtabnoy veybelevskoy turbulentnosti v magnitoaktivnoy plazme

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Построена аналитическая теория нелинейной генерации крупномасштабной магнитной турбулентности в анизотропной магнитоактивной плазме в квазилинейном приближении без учета непосредственного нелинейного взаимодействия отдельных гармоник. Показано, что аномальные столкновения частиц, обусловленные рассеянием на мелкомасштабных флуктуациях развитой вейбелевской турбулентности, приводят к неустойчивости длинноволновых гармоник, устойчивых в линейном приближении. Нелинейный рост таких гармоник при заданной анизотропии распределения частиц по скоростям, согласованной с коротковолновой турбулентностью на стадии насыщения и возможной анизотропной инжекцией частиц, происходит в сверхэкспоненциальном режиме и соответствует неустойчивости взрывного типа. Найден закон нарастания крупномасштабного поля и определено критическое время взрывной неустойчивости.

Bibliografia

  1. E. S. Weibel, Phys. Rev. Lett. 2, 85 (1959).
  2. S. Hamasaki, Phys. Fluids 11, 2724 (1959).
  3. L. O. Silva, R. A. Fonseca, J. W. Tonge, W. B. Mori, and J. M. Dawson, Phys. Plasmas 9, 2458 (2002).
  4. T. N. Kato, Phys. Plasmas 12, 080705 (2005).
  5. R. C. Tautz and R. Schlickeiser, Phys. Plasmas 13, 062901 (2006).
  6. M. Lasar, R. Schlickeiser, and S. Poedts, Phys. Plasmas 16, 012106 (2009).
  7. D. Ibscher, M. Lasar, and R. Schlickeiser, Phys. Plasmas 19, 072116 (2012).
  8. O. А. Pokhotelov and M. A. Balikhin, Ann. Geophys. 30, 1051 (2012).
  9. H. S. Park, C. M. Huntington, F. Fiusa et al. (Collaboration), Phys. Plasmas 22, 056311 (2015).
  10. В. В. Кочаровский, Вл. В. Кочаровский, В. Ю. Мартьянов, С. В. Тарасов, УФН 186, 1267 (2016).
  11. A. Grassi, M. Crech, F. Amiranoff, F. Pegoraro, Macchi, and C. Riconda, Phys. Rev. E 95, 023203 (2017).
  12. Н. А. Емельянов, Вл. В. Кочаровский, Изв. Вузов. Радиофизика 66, 664 (2024).
  13. Z. Zhao, S. He, H. An et al. (Collaboration), Sci. Adv. 10, eadk5229 (2024).
  14. M. V. Medvedev and A. Loeb, Astrophys. J. 526, 697 (1999).
  15. B. D. Keen and M. V. Medvedev, Phys. Rev. E 88, 013103 (2013).
  16. F. V. Coroniti, Astrophys. J. 780, 146 (2014).
  17. K. I. Nishikawa, Y. Mizuno, J. L. Gomes, I. Dutan, Meli, J. Niemiec, O. Kobzar, M. Pohl, H. Sol, N. MacDonald, and D. H. Hartmann, Galaxies 7, 7010029 (2019).
  18. A. Peer, Galaxies 7, 7010033 (2019).
  19. K. I. Nishikawa, I. Dutan, C. Cohn, and Y. Mizuno, Living Rev. Comput. Astrophys 7, 1 (2021).
  20. M. Zhou, V. Zhdankin, M. W. Kunz, N. F. Loureiro, and D. A. Uzdensky, PNAS 119, e2119831119 (2022).
  21. H. Takabe, Phys. Plasmas 30, 030901 (2023).
  22. M. Zhou, V. Zhdankin, M. W. Kunz, N. F. Loureiro, and D. A. Uzdensky, Astrophys. J. 960, 157 (2024).
  23. T. Jikei, T. Amano, and Y. Matsumoto, Astrophys. J. 961, 157 (2024).
  24. J. W. Wallace, J. U. Brackbill, C. W. Cranfill, D. W. Forslund, and R. J. Mason, Phys. Fluids 30, 1085 (1987).
  25. A. Bret, M. C. Firpo, and C. Deutsch, Phys. Rev. Lett. 94, 115002 (2005).
  26. L. Ji-Wei and P. Wen-Bing, Chin. Phys. Lett. 22, 1976 (2005).
  27. U. Schaefer-Roffls, I. Lerche, and R. Schlickeiser, Phys. Plasmas 13, 12107 (2006).
  28. A. Stockem, I. Lerche, and R. Schlickeiser, Astrophys. J. 659, 419 (2007).
  29. M. Mahdavi and H. Khanzadeh, Phys. Plasmas 20, 052114 (2013).
  30. D. D. Ryutov, F. Fiuza, C. M. Huntington, J. S. Ross, and H. S. Park, Phys. Plasmas 21, 032701 (2014).
  31. Aman-ur-Rehman, S. Ali Shan, and T. Majeed, Phys. Plasmas 24, 22113 (2017).
  32. K. M. Schoeffler and O. Silva, Phys. Rev. Research 2, 033233 (2020).
  33. A. A. Kuznetsov, V. V. Kocharovsky, Vl. V. Kocharovsky, A. A. Nechaev, and M. A. Garasev, Plasma Phys. Rep. 48, 973 (2022).
  34. N. A. Emelyanov and Vl. V. Kocharovsky, Plasma Phys. Rep. 50, 199 (2024).
  35. R. L. Morse and C. W. Nielson, Phys. Fluids 14, 830 (1971).
  36. R. C. Davidson, D. A. Hammer, I. Haber, and C. E. Wagner, Phys. Fluids 15, 317 (1972).
  37. T. Y. Yang, J. Arons, and A. B. Langdon, Phys. Plasmas 1, 3059 (1994).
  38. A. Karmakar, N. Kumar, G. Shvets, O. Polomarov, and Pukhov, Phys. Rev. Lett 101, 255001 (2008).
  39. Л. В. Бородачев, М. А. Гарасев, Д. О. Коломиец, Вл. В. Кочаровский, В. Ю. Мартьянов, А. А. Нечаев, Изв. Вузов. Радиофизика 59, 991 (2017).
  40. H. Takabe and Y. Kuramitsu, High Power Laser Science and Engineering 9, 49 (2021).
  41. L. Sironi, L. Comisso, and R. Golant, Phys. Rev. Lett. 131, 055201 (2023).
  42. А. И. Ахиезер, И. А. Ахиезер, Р. В. Половин, А. Г. Ситенко, К. Н. Степанов, Электродинамика плазмы, Наука, М. (1974).
  43. A. Achterberg, J. Wiersman, and C. A. Norman, A&A 475, 19 (2007).
  44. O. А. Pokhotelov and O. A. Amariutei, Ann. Geophys. 29, 1997 (2011).
  45. C. Ruyer, L. Gremillet, A. Debayle, and G. Bonnaud, Phys. Plasmas 22, 032102 (2015).
  46. M. V. Medvedev, arXiv:1705.03169, (2017).
  47. А. А. Кузнецов, А. А. Нечаев, М. А. Гарасев, Вл. В. Кочаровский, ЖЭТФ 137, 966 (2023).
  48. В. В Батыгин, И. Н. Топтыгин, Современная электродинамика, Институт компьютерных исследований, М. (2005).
  49. R. L. Berger and R. C. Davidson, Phys. Fluids. 15, 2327 (1972).
  50. В. Дикасов, Л. Рудаков, Д. Рютов, ЖЭТФ 21, 913 (1965).
  51. R. C. Davidson, Methods in nonlinear plasma theory, Academic Press, N.Y. (1972).
  52. М. И. Рабинович, В. В. Реутов, Изв. Вузов. Радиофизика 16, 815 (1973).
  53. A. D. D. Craik, Wave interactions and fluid flows, Cambridge University Press, Cambridge (1990).
  54. B. R. Safdi and H. Segur, Phys. Rev. Lett 99, 245004 (2007).
  55. S. C. Cowley, B. Cowley, S. A. Henneberg, and H.R. Wilson, Proc. R. Soc. A 471, 20140913 (2015).
  56. H. R. Wilson and S. C. Cowley, Phys. Rev. Lett 97, 175006 (2004).
  57. V. V. Fomichev, S. M. Fainshtein, and G. P. Chernov, Plasma Phys. Rep. 44, 905 (2018).
  58. M. Lasar, R. Lopez, S. Shaaban, S. Poedts, P. H. Yoon, and H. Fichtner, Front. Astron. Space Sci. 8, 777559 (2022).
  59. D. B. Graham, G. Cozzani, Y. V. Khotyaintsev et al. (Collaboration), Space Sci. Rev. 221, 20 (2025).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».