Astrophysical gyrokinetics: turbulence in pressure-anisotropic plasmas at ion scales and beyond

↓ Direkt till sidans innehåll
↓ Direkt till sidans sekundära innehåll (sidomenyn)

Sökning: WFRF:(Schekochihin A.) > Astrophysical gyrok...

8 av 8
Föregående post
Nästa post
Till träfflistan

Kunz, M. W.Princeton University (författare)

Astrophysical gyrokinetics: turbulence in pressure-anisotropic plasmas at ion scales and beyond

Artikel/kapitelEngelska2018

Förlag, utgivningsår, omfång ...

2018

Nummerbeteckningar

LIBRIS-ID:oai:research.chalmers.se:bf4fb044-2174-40f2-b61a-30a2c4dd5c86
https://research.chalmers.se/publication/510494URI
https://research.chalmers.se/publication/503148URI
https://doi.org/10.1017/S0022377818000296DOI

Kompletterande språkuppgifter

Språk:engelska
Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

SwePubSwePub

Klassifikation

Ämneskategori:art swepub-publicationtype
Ämneskategori:ref swepub-contenttype

Anmärkningar

We present a theoretical framework for describing electromagnetic kinetic turbulence in a multi-species, magnetized, pressure-anisotropic plasma. The turbulent fluctuations are assumed to be small compared to the mean field, to be spatially anisotropic with respect to it and to have frequencies small compared to the ion cyclotron frequency. At scales above the ion-Larmor radius, the theory reduces to the pressure-anisotropic generalization of kinetic reduced magnetohydrodynamics (KRMHD) formulated by Kunz et al. (J. Plasma Phys., vol. 81, 2015, 325810501). At scales at and below the ion-Larmor radius, three main objectives are achieved. First, we analyse the linear response of the pressure-anisotropic gyrokinetic system, and show it to be a generalization of previously explored limits. The effects of pressure anisotropy on the stability and collisionless damping of Alfvenic and compressive fluctuations are highlighted, with attention paid to the spectral location and width of the frequency jump that occurs as Alfven waves transition into kinetic Alfven waves. Secondly, we derive and discuss a very general gyrokinetic free-energy conservation law, which captures both the KRMHD free-energy conservation at long wavelengths and dual cascades of kinetic Alfven waves and ion entropy at sub-ion-Larmor scales. We show that non-Maxwellian features in the distribution function change the amount of phase mixing and the efficiency of magnetic stresses, and thus influence the partitioning of free energy amongst the cascade channels. Thirdly, a simple model is used to show that pressure anisotropy, even within the bounds imposed on it by firehose and mirror instabilities, can cause order-of-magnitude variations in the ion-to-electron heating ratio due to the dissipation of Alfvenic turbulence. Our theory provides a foundation for determining how pressure anisotropy affects turbulent fluctuation spectra, the differential heating of particle species and the ratio of parallel and perpendicular phase mixing in space and astrophysical plasmas.

Ämnesord och genrebeteckningar

NATURVETENSKAP Fysik Atom- och molekylfysik och optik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Physical Sciences Atom and Molecular Physics and Optics hsv//eng
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER Maskinteknik Strömningsmekanik och akustik hsv//swe
ENGINEERING AND TECHNOLOGY Mechanical Engineering Fluid Mechanics and Acoustics hsv//eng
NATURVETENSKAP Fysik Fusion, plasma och rymdfysik hsv//swe
NATURAL SCIENCES Physical Sciences Fusion, Plasma and Space Physics hsv//eng
astrophysical plasmas

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

Abel, Ian,1985Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)ianab (författare)
Klein, K. G.University of Arizona,University of Michigan (författare)
Schekochihin, A. A.University Of Oxford (författare)
Princeton UniversityChalmers tekniska högskola (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

Ingår i:Journal of Plasma Physics84:20022-37781469-7807

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Journal of Plasma Physics (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

8 av 8
Föregående post
Nästa post
Till träfflistan

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...: Kunz, M. W.; Abel, Ian, 1985; Klein, K. G.; Schekochihin, A. ...

Om ämnet

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Fysik; och Atom och molekyl ...

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER: TEKNIK OCH TEKNO ...; och Maskinteknik; och Strömningsmekani ...

NATURVETENSKAP: NATURVETENSKAP; och Fysik; och Fusion plasma oc ...

Artiklar i publikationen: Journal of Plasm ...

Av lärosätet: Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Sök vidare i:: Google; Google Book Search; Google Scholar

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

LIBRIS.kb.se