سالیتون‌های یون- صوتی در پلاسمای دور از تعادل بادهای خورشیدی

نویسندگان

1 استادیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه نیشابور، نیشابور، ایران

doi
10.22059/jesphys.2019.261483.1007024
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.