Electromagnetic instabilities of low-beta alpha/proton beams in space plasmas
Electromagnetic instabilities of low-beta alpha/proton beams in space plasmas
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空间等离子体中低βα/质子束的电磁不稳定性
DOI：
10.1007/s10509-020-03823-4
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发表时间：
2020
影响因子：
1.9
通讯作者：
Poedts, S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rehman, M. A.;Shaaban, S. M.;Yoon, P. H.;Lazar, M.;Poedts, S.
不同物种或粒子群之间的相对漂移是太阳等离子体流出的特征，例如在太阳风的快速流、日冕物质抛射和行星际冲击中。本文描述了在没有任何本征热各向异性的情况下，低α /质子漂移的色散和稳定性，而本征热各向异性通常用来激发各种不稳定性。本文导出的色散关系描述了不稳定性的全谱及其随传播角和等离子体参数的变化。结果揭示了电磁质子回旋加速器和α回旋加速器模式之间的潜在不稳定性竞争。对于低β太阳风的特定条件，例如，在日冕外的低日心距离处，不稳定性作用于α回旋加速器分支。（平行）等离子体和/或质子温度比系统地刺激了α回旋加速器模式的增长率。因此，我们可以预期，即使在没有温度各向异性的情况下，这种不稳定性也会发展，有可能有助于对观测到的α粒子漂移进行自一致的调节。
Relative drifts between different species or particle populations are characteristic to solar plasma outflows, e.g., in the fast streams of the solar winds, coronal mass ejections and interplanetary shocks. This paper characterizes the dispersion and stability of the low-beta alpha/proton drifts in the absence of any intrinsic thermal anisotropies, which are usually invoked in order to stimulate various instabilities. The dispersion relations derived here describe the full spectrum of instabilities and their variations with the angle of propagation and plasma parameters. The results unveil a potential competition between instabilities of the electromagnetic proton cyclotron and alpha cyclotron modes. For conditions specific to a low-beta solar wind, e.g., at low heliocentric distances in the outer corona, the instability operates on the alpha cyclotron branch. The growth rates of the alpha cyclotron mode are systematically stimulated by the (parallel) plasma beta and/or the alpha-proton temperature ratio. One can therefore expect that this instability develops even in the absence of temperature anisotropies, with potential to contribute to a self-consistent regulation of the observed drift of alpha particles.
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影响因子：
6.5
作者：
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通讯作者：
D. Stansby;D. Perrone;L. Matteini;T. Horbury;C. Salem
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DOI：
--
发表时间：
2003
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--
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DOI：
--
发表时间：
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