天体物理学 > 高能天体物理现象
[提交于 2009年8月28日
]
标题: 阿尔文湍流数值模拟中测试粒子的加热
标题: The Heating of Test Particles in Numerical Simulations of Alfvenic Turbulence
摘要: 我们研究了弱可压缩磁流体力学(MHD)湍流(“阿尔芬湍流”)的三维数值模拟中带电测试粒子的加热现象;这些结果与太阳风、太阳耀斑、黑洞吸积盘以及其他天体物理和日球层环境中的粒子加热和加速问题相关。 粒子加热的物理机制取决于粒子的回旋频率是否与计算域中解析出的湍动波动频率相当。 具有近似相等频率的粒子会经历强烈的垂直加热(相对于局部磁场)以及速度角散射。 相比之下,具有大回旋频率的粒子则经历强烈的平行加热。 具有有限电阻率的模拟会在小尺度电流片中产生额外的平行加热,这是由于平行电场的作用。 我们的许多结果与由阿尔芬波和慢模磁声波组成的阿尔芬湍流所引起的粒子加热的线性理论预测一致。 然而,与线性理论预测不同的是,能量交换并非主要由粒子与波之间的离散共振主导;相反,共振效应显著“展宽”。 我们讨论了这些结果对太阳和天体物理学问题的意义,特别是近地太阳风的热力学特性。 我们得出结论,阿尔芬湍流通过粒子与磁场压缩(“慢波”)之间的相互作用产生了显著的平行加热。 然而,在质子朗缪半径以上的尺度上,阿尔芬湍流不会对质子或轻离子产生显著的垂直加热。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.