![سامانه نشر مجلات علمی دانشگاه تهران](./data/logo.png)
تعداد نشریات | 162 |
تعداد شمارهها | 6,578 |
تعداد مقالات | 71,072 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,687,974 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,917,022 |
سالیتونهای یون- صوتی در پلاسمای دور از تعادل بادهای خورشیدی | ||
فیزیک زمین و فضا | ||
مقاله 15، دوره 45، شماره 1، فروردین 1398، صفحه 235-246 اصل مقاله (484.81 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2019.261483.1007024 | ||
نویسنده | ||
احسان صابریان* | ||
استادیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه نیشابور، نیشابور، ایران | ||
چکیده | ||
در این مقاله، با استفاده از روش اختلالی کاهنده و اعمال آن بر روی معادلات دینامیک سیال پلاسمایی و با بهکار بردن یک تابع توزیع غیر ماکسولی که توسط یک شاخص طیفی ناوردای و یک پارامتر مستقل (تعداد درجات آزادی وابسته به پتانسیل اختلالی) برچسب زده میشود، یک معادله کورته وگ-دی وری (KdV) تعمیمیافته برای سالیتونهای یون-صوتی در پلاسمای بادهای خورشیدی استخراج شده است، بهطوریکه دربرگیرنده حالتهای نزدیک تعادل و دور از تعادل گرمایی است. در اینجا شاخص طیفی میزان انحرافات از حالت تعادل در پلاسمای باد خورشیدی را توصیف میکند و خود به تعداد درجات آزادی پلاسما بستگی ندارد. حالتهای نزدیک به تعادل که در آن شاخص طیفی با مقادیر توزیع شده است، عمدتاً برای نواحی داخلی هورسپهر (Heliosphere) کاربرد دارد، و حالتهای دور از تعادل که با مقادیر توصیف میشوند، مربوط به نواحی پوش خورشیدی (Heliosheath) هستند. حل تحلیلی معادله KdV تعمیمیافته محاسبه شده است و جواب سالیتونی آن استخراج شده است. سپس اثرات شاخص طیفی ، تعداد درجات آزادی وابسته به پتانسیل اختلالی و سرعت پالس روی ضریب پاشندگی تعمیمیافته () و ضریب غیرخطیت تعمیمیافته () در معادله KdV و همچنین روی ساختار سالیتونها بهطور عددی بررسی شدهاند. ملاحظه میشود که جواب سالیتونی بهدست آمده تابع حساسی وابسته به شاخص طیفی میباشد و علاوهبر این به تعداد درجات آزادی وابسته به پتانسیل اختلالی نبز وابستگی دارد. بسته به مقادیر و امکان وقوع سالیتونهای یون- صوتی با پتانسیل مثبت و منفی پیشبینی میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
تابع توزیع غیر ماکسولی؛ شاخص کاپای ناوردا؛ تعداد درجات آزادی؛ سالیتون؛ معادله کورته وگ-دی وری؛ باد خورشیدی | ||
مراجع | ||
Adnan, M., Mahmood, S. and Qamar, A., 2014, Small amplitude ion acoustic solitons in a weakly magnetized plasma with anisotropic ion pressure and kappa distributed electrons, Advances in Space Research, 53, 845-852. Akter, T., Deeba F. and Kamal-Al-Hassan, M., 2016, Electron-Acoustic Solitary Waves in a Two-Temperature Plasma Having Electrons With Kappa Distribution, IEEE Transactions on Plasma Science, 44, 1449. Baluku, T. K. and Hellberg, M. A., 2012, Ion acoustic solitons in a plasma with two-temperature kappa-distributed electrons, Phys. Plasmas, 19, 012106. Baluku, T. K., Hellberg, M. A. and Mace, R. L., 2011, Electron acoustic waves in double‐kappa plasmas: Application to Saturn's magnetosphere, J. Geophys. Res., 116, A04227. Chen, H. and Liu, S.Q., 2012, Electron-acoustic solitary structures in two-electron-temperature plasma with superthermal electrons, Astrophys. Space Sci., 339, 179. Danehkar, A., Saini, N. S., Hellberg, M. A. and Kourakis, I., 2011, Electron-acoustic solitary waves in the presence of a suprathermal electron component, Physics of Plasmas, 18, 072902. Davidson, R. C., 1972, Methods in nonlinear plasma theory, Academic Press. Devanandhan,S., Singh, S. V., Lakhina, G. S. and R. Bharuthram, 2011, Electron acoustic solitons in the presence of an electron beam and superthermal electrons, Nonlin. Processes Geophys., 18, 627-634. El-Awady, E. I., El-Tantawy, S. A., Moslem, W. M. and Shukla, P. K., 2010, Electron–positron–ion plasma with kappa distribution: Ion acoustic soliton propagation, Phys. Letters A, 374, 3216 – 3219. Feldman, W. C., Asbridge, J. R., Bame, S. J., Montgomery, M. D., and Gary, S. P., 1975, Solar wind electrons, J. Geophys. Res., 80, 4181. Livadiotis, G., 2017, Kappa distributions: Theory and applications in Plasmas, Elsevier. Livadiotis, G. and McComas, D. J., 2011a, Invariant Kappa Distribution in Space Plasmas Out of Equilibrium, Astrophys. J., 741, 88. Livadiotis, G. and McComas, D. J., 2011b, The Influence of Pick-up Ions on Space Plasma Distributions, Astrophys. J., 738, 64. Livadiotis, G., McComas, D. J., Dayeh, M. A., Funsten, H.O. and Schwadron, N.A., 2011, First Sky Map of the Inner Heliosheath Temperature Using IBEX Spectra, Astrophys. J., 734, 19. Maksimovic, M., Pierrard, V. and Riley, P., 1997, Ulysses electron distributions fitted with Kappa functions, Geophys. Res. Lett., 24, 1151. Mahmood, S. and Akhtar, N., 2008, Ion acoustic solitary waves with adiabatic ions in magnetized electron-positron-ion plasmas , Eur. Phys. J. D, 49, 217. Mamun, A. A., 1997, Effects of ion temperature on electrostatic solitary structures in nonthermal plasmas, Phys. Rev. E, 55, 1852-1857. Michael, M., Willington, N. T., Jayakumar, N., Sebastian, S., Sreekala, G. and Venugopal, C., 2016, Korteweg–deVries–Burgers (KdVB) equation in a five component cometary plasma with kappa described electrons and ions, J. Theor. Appl. Phys. 10, 289-296. Pierrard, V. and Lazar, M., 2010, Kappa Distributions: Theory and Applications in Space Plasmas, Sol Phys., 267, 153-174. Pilipp, W. G., Miggenrieder, H., Montgomery, M. D., Mühlhäuser, K. H., Rosenbauer, H. and Schwenn, R., 1987, Characteristics of electron velocity distribution functions in the solar wind derived from the Helios Plasma Experiment, J. Geophys. Res., 92, 1075. Saberian, E., Esfandyari-Kalejahi, A., Afsari-Ghazi, M. and Rastakar-Ebrahimzadeh, A., 2013, Propagation of ion-acoustic solitons in an electron beam-superthermal plasma system with finite ion-temperature: Linear and fully nonlinear investigation, Phys. Plasmas, 20, 032307. Sahu, B., 2010, Electron acoustic solitary waves and double layers with superthermal hot electrons, Phys. Plasmas, 17, 122305. Saini, N. S., Kourakis, I. and Hellberg, M. A., 2009, Arbitrary amplitude ion-acoustic solitary excitations in the presence of excess superthermal electrons, Phys. Plasmas, 16, 062903. Shah, A. and Saeed, R., 2011, Nonlinear Korteweg–de Vries–Burger equation for ion-acoustic shock waves in the presence of kappa distributed electrons and positrons, Plasma Physics and Controlled Fusion, 53, 095006. Sultana,S., Kourakis, I., Saini,N. S. and Hellberg, M. A., 2010, Oblique electrostatic excitations in a magnetized plasma in the presence of excess superthermal electrons, Phys. Plasmas, 17, 032310. Vasyliunas, V. M., 1968, A survey of low‐energy electrons in the evening sector of the magnetosphere with OGO 1 and OGO 3, J. Geophys. Res., 73, 2839-2884. Verheest, F., Hellberg, M. A. and Lakhina, G. S., 2007, Necessary conditions for the generation of acoustic solitons in magnetospheric and space plasmas with hot ions, Astrophys. Space Sci. Transactions, 3, 15-20. Washimi, H. and Taniuti, T., 1966, Propagation of Ion-Acoustic Solitary Waves of Small Amplitude, Phys. Rev. Lett., 17, 966. Zouganelis, I., 2008, Measuring suprathermal electron parameters in space plasmas: Implementation of the quasi-thermal noise spectroscopy with kappa distributions using in situ Ulysses/URAP radio measurements in the solar wind, J. Geophys. Res., 113, A08111. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,203 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 681 |