SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

WFRF:(Schekochihin A.)
 

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

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

Kunz, M. W. (författare)
Princeton University
Abel, Ian, 1985 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Klein, K. G. (författare)
University of Arizona,University of Michigan
visa fler...
Schekochihin, A. A. (författare)
University Of Oxford
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2018
2018
Engelska.
Ingår i: Journal of Plasma Physics. - 0022-3778 .- 1469-7807. ; 84:2
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • 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

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)

Nyckelord

astrophysical plasmas

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

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

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.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy