磁层等离子体中磁场重联区的反常电阻的研究

磁重联是空间、天体和实验室等离子中的一种快速的释放能量的方式。在粒子碰撞引起的Spitzer电阻几乎为零的磁层等离子体中，波- - 粒子相互作用导致的反常电阻可能为快速磁重联提供足够的耗散效应的重要机制，尤其是低杂漂移波湍流诱发的的反常电阻。我们最近针对一典型事件的卫星数据分析表明：电流片中心X-点附近，低杂波频率湍流产生的反常电阻可以触发快速磁重联。本项目拟在此工作基础上，（1）通过大量观测事例分析检验对不同的磁重联事件反常电阻是否都占主导地位？及其作用条件（2）分析磁重联时不同区域的反常电阻及激发反常电阻的相关波模，以获取重联区反常电阻的系统图像。

本项目以研究磁场重联区的各种波膜的反常电阻为出发点，先对尘埃声孤波进行的研究，后续工作将在此基础之上研究重联区尘埃声孤波的反常电阻效应。已经开展的研究工作如下：. 研究了无磁化、无碰撞的、由大质量且带负电量的尘埃颗粒、电子和离子组成的尘埃等离子体，考虑到尘埃电荷绝热变化，使用约化摄动方法研究了热辐射和紫外辐射对这个自洽的系统的尘埃声孤波结构的影响。. 得到了热辐射状态下孤立波的K-dV方程。发现热辐射会降低尘埃所携带的负电荷，甚至使尘埃带正电。但是不论尘埃的电荷为正还是为负，仅存在压缩尘埃声孤波(Compressive dust acoustic solitary wave)。同时，随着尘埃电荷的增长，孤立波的相速度、孤立波的宽度增加，而幅度减小。. 得到了含漂移的正离子的尘埃等离子体中，紫外射状态下尘埃孤立波的K-dV方程。发现随着紫外热辐射的增强，尘埃所携带的负电荷降低。随着离子的漂移速度的增加，尘埃所携带的负电荷先增加而后减少。在工作研究的尘埃等离子体中，仅存在稀疏尘埃声孤波(Rarefactive dust acoustic solitary wave)。同时，随着尘埃电荷和离子漂移速度的增长，孤立波的相速度、孤立波的宽度增加，而幅度减小。