Nonstationarity of a two-dimensional perpendicular shock: Competing mechanisms

0323282 - ÚFA 2009 RIV US eng J - Journal Article
Lembège, B. - Savoini, P. - Hellinger, Petr - Trávníček, Pavel M.
Nonstationarity of a two-dimensional perpendicular shock: Competing mechanisms.
[Nestacionarita dvoudimenzionálních kolmých rázových vln: Soupeříci mechanismy.]
Journal of Geophysical Research. Roč. 114, A03217 (2009), A03217/1-A03217/21. ISSN 0148-0227
R&D Projects: GA AV ČR IAA300420702; GA AV ČR IAA300420602
Institutional research plan: CEZ:AV0Z30420517
Keywords : Collisionless shocks * self-reformation * nonlinear waves
Subject RIV: BL - Plasma and Gas Discharge Physics
Impact factor: 3.082, year: 2009

Two-dimensional PIC simulations are used for analyzing in detail different nonstationary behaviors of a perpendicular supercritical shock. A recent study by Hellinger et al. (2007) has shown that the front of a supercritical shock can be dominated by the emission of large-amplitude whistler waves. These waves inhibit the self-reformation driven by the reflected ions; then, the shock front appears almost quasi-stationary. The present study stresses new complementary results. For a fixed βi value, the whistler waves emission persists for high MA above a critical Mach number. The quasi-stationarity is only apparent and disappears when considering the full 3-D field profiles. For lower MA, the self-reformation is retrieved and becomes dominant as the amplitude of the whistler waves becomes negligible. There exists a transition regime in MA within which both processes compete each other.

Pomocí dvoudimenzionálních PIC simulací je detailně studováno nestacionární chování kolmé rázové vlny. Nedávná studie (Hellinger et al., 2007) ukázala, že čelo superkritické rázové vlny může být dominován emisí silných hvizdových vln. Tyto vlny zamezují reformaci způsobenou odraženými ionty a rázová vlna se zdá býti kvazistacionární. Tato studie zdůrazňuje kompementární výsledky. Pro dané βi emise hvizdových vln přetrvává pro vysoká MA nad určitým kritickým Machovským číslem. Kvazistacinarita je jen zdánlivá a zmizí, pokud se uvažují plně 3-D profily polí. Pro nižší MA je reformace znovu pozorována a je dominantní, když je amplitude hvizdových vln zanedbatelná. Existuje přechodová oblast Machovských čísel, kde oba procesy soupeří
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0171287