Boltzmann-Kinetic studies of MHD-plasma properties near the solar wind termination shock and the heliosheath
Boltzmann-Kinetic studies of MHD-plasma properties near the solar wind termination shock and the heliosheath
批准号:
18202737
负责人:
Professor Dr. Hans-Jörg Fahr
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2006
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2005-12-31 至 2008-12-31
中文摘要
为了描述等离子体-等离子体相互作用场景,如目前文献中的日球层界面,只使用经典的磁流体力学方法。然而,这些方法在许多方面都是失败的,因为在这些磁流体方法中不能考虑磁场行为中的非理想性和电荷交换引起的与假设的平衡分布函数的偏差。在这个项目中,我们的目标是对目前讨论的日球层界面结构的MHD解进行玻尔兹曼动力学控制。我们计算了动力学诱导的非理想电阻率及其对采用的理想冻结场概念的破坏。我们还研究了等离子体圆盘在弓形激波或终止激波过渡时的运动特性,产生了高度非松弛的、不稳定的分布函数,其中包含大量的自由能,它们通过这些自由能驱动激波产生的湍流。在这些研究中,我们还考虑了受冲击的等离子体物种在降低震后磁场感应强度方面的抗磁作用,这很可能解释了最近用遥远的空间探测器Voyager-1观测到的令人惊讶的等离子体特性。我们还表明,电荷交换诱导的非平衡分布函数实际上将在即将到来的IBEX等空间任务中观察到,然后将为实际正在进行的日球层界面物理提供非常有价值的提示。
英文摘要
To describe plasma-plasma interaction scenarios like the heliospheric interface in the up-to-now literature only classical magneto-hydrodynamic approaches are used. These, however, fail in many respects, since non-idealities in the magnetic field behaviour and charge-exchange induced deviations from the hypothesized equilibrium distribution functions cannot be taken into account in these magneto-fluid approaches. In this project we aim at a Boltzmann-kinetic controle on presently discussed MHD solutions for the heliospheric interface structures. We calculate kinetically induced non-ideal resistivities and their violation of the adopted ideal frozen-in field concept. We also study kinetic properties of plasma panicles at their bowshock or termination shock transititon producing highly non-relaxated, unstable distribution functions which contain substantial amounts of free energy by which they drive shock-generated turbulences. In these studies we also take into account the diamagnetic action of shocked plasma species in reducing the postshock magnitude of the magnetic field induction which most likely may explain the surprising plasma properties recently observed with the distant spaceprobe VOYAGER-1. We also show that charge-exchange induced non-equilibrium distribution functions will in fact be observable with upcoming space missions like IBEX and then will give extremely valuable hints to the actually ongoing physics in the heliospheric interface.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Heliosphärische Reaktionen auf sich wandelnde galaktische Umwelten: Konsequenzen für die Umgebungen der terrestrischen Planeten und die kosmochronischen Archive: II
-
批准号:5332530
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2002
-
负责人:Professor Dr. Hans-Jörg Fahr
-
依托单位:
Magnetohydrodynamische Beschreibung des Heliosphärischen Schweifgebietes unter Berücksichtigung schockgenerierter Turbulenz
-
批准号:5270580
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2001
-
负责人:Professor Dr. Hans-Jörg Fahr
-
依托单位:
Konsistente Beschreibung der Umwandlung von heliosphärischen Pick-up Ionen in Anomale Kosmische Strahlungsteilchen
-
批准号:5285035
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:1996
-
负责人:Professor Dr. Hans-Jörg Fahr
-
依托单位:
国内基金
海外基金
关于Kinetic Cucker-Smale模型及相关耦合模型的适定性研究
-
批准号:12001530
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:金春银
-
依托单位:
带奇性的 Kinetic Cucker-Smale 模型在随机环境中的平均场极限及时间渐近行为研究
-
批准号:11801194
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:张雄韬
-
依托单位:
Kinetic Monte Carlo 模拟薄膜生长机理的研究
-
批准号:10574059
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:12.0万元
-
批准年份:2005
-
负责人:郑小平
-
依托单位: