بررسی امواج الکترومغناطیسی پلاسما در روند شکل گیری و رشد ناپایداری پلاسموئیدی در تاج خورشید در دو حالت ωce>

Abstract

در این مقاله با استفاده از شبیه­سازی دو بعدی ذره در سلول ناپایداری پلاسموئیدی بدون برخورد، امواج ایجاد شده در حین شکل­گیری و رشد پلاسموئیدها در تاج خورشید مورد بررسی قرار می­گیرد. باز اتصالی مغناطیسی به عنوان یک پدیدۀ اساسی در تبدیل انرژی مغناطیسی به انرژی گرمایی و شتاب­دار کردن ذرات باردار در فضا و پلاسماهای اخترفیزیکی شناخته می­شود. در این پدیده، انرژی مغناطیسی ذخیره شده به صورت ناگهانی به شکل جت­های پلاسمایی و شتاب ذرات غیر حرارتی و ذرات باردار نسبیتی آزاد می­شود. در سامانه­های بزرگی مانند سامانه­های خورشیدی که طول لایۀ جریان بسیار بیشتر از ضخامت آن است، لایۀ جریان در چندین نقطه قطع می­شود و لایه­های جریان چندگانه تشکیل می­شود، بنابراین بازاتصالی مغناطیسی در چندین نقطۀ χ رخ می­دهد و زنجیره­ای از پلاسموئیدها در اطراف نقاط χ شکل می­گیرند. پلاسموئیدها در مراحل رشد خطی و غیر خطی با یکدیگر ادغام می­شوند و پلاسموئیدهای بزرگ­تر ایجاد می­شوند. شتاب­گیری ذرات باردار به سمت جو زمین از مهم­ترین پیامدهای بازاتصالی مغناطیسی و ایجاد پلاسموئیدها در تاج خورشیدی و نیز در مغناطوپوز (مرز مغناطیسی) و در دنباله مغناطیسی زمین است. مطالعۀ مؤلفه­های میدان الکتریکی شتاب دهنده به ذرات از اهمیت بالایی در شناخت این ذرات باردار برخوردار است. تحلیل فوریۀ مؤلفه های میدان الکتریکی انواع مختلفی از امواج الکترومغناطیسی و الکتروستاتیکی را در دو حالت ωce> ωpeو ωce< ωpe در حین شکل گیری و رشد ناپایداری پلاسموئیدی نشان می­دهند. تحلیل فوریه آشکار می­کند دو موج الکترو مغناطیسی با قطبش­های راست­گرد و چپ­گرد و نیز موج سوت‌زن موازی با میدان مغناطیسی اولیه و امواج عادی و غیر عادی و مغناطو صوتی عمود با میدان مغناطیسی اولیه منتشر می­شوند.

Keywords

• امواج پلاسما
• بازاتصالی مغناطیسی
• ناپایداری پلاسموئیدی
• تاج خورشیدی
• شبیه‌سازی ذره در سلول