Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Solar Wind Turbulent Cascade from MHD to Sub-ion Scales: Large-size 3D Hybrid Particle-in-cell Simulations

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F67985815%3A_____%2F18%3A00496117" target="_blank" >RIV/67985815:_____/18:00496117 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/aaa3e8" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/aaa3e8</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/aaa3e8" target="_blank" >10.3847/1538-4357/aaa3e8</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Solar Wind Turbulent Cascade from MHD to Sub-ion Scales: Large-size 3D Hybrid Particle-in-cell Simulations

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Properties of the turbulent cascade from fluid to kinetic scales in collisionless plasmas are investigated by means of large-size 3D hybrid (fluid electrons, kinetic protons) particle-in-cell simulations. Initially isotropic Alfvenic fluctuations rapidly develop a strongly anisotropic turbulent cascade, mainly in the direction perpendicular to the ambient magnetic field. The omnidirectional magnetic field spectrum shows a double power-law behavior over almost two decades in wavenumber, with a Kolmogorov-like index at large scales, a spectral break around ion scales, and a steepening at sub-ion scales. Power laws are also observed in the spectra of the ion bulk velocity, density, and electric field, at both magnetohydrodynamic (MHD) and kinetic scales. Despite the complex structure, the omnidirectional spectra of all fields at ion and sub-ion scales are in remarkable quantitative agreement with those of a 2D simulation with similar physical parameters. This provides a partial, a posteriori validation of the 2D approximation at kinetic scales. Conversely, at MHD scales, the spectra of the density and of the velocity (and, consequently, of the electric field) exhibit differences between the 2D and 3D cases. Although they can be partly ascribed to the lower spatial resolution, the main reason is likely the larger importance of compressible effects in the full 3D geometry. Our findings are also in remarkable quantitative agreement with solar wind observations.

  • Název v anglickém jazyce

    Solar Wind Turbulent Cascade from MHD to Sub-ion Scales: Large-size 3D Hybrid Particle-in-cell Simulations

  • Popis výsledku anglicky

    Properties of the turbulent cascade from fluid to kinetic scales in collisionless plasmas are investigated by means of large-size 3D hybrid (fluid electrons, kinetic protons) particle-in-cell simulations. Initially isotropic Alfvenic fluctuations rapidly develop a strongly anisotropic turbulent cascade, mainly in the direction perpendicular to the ambient magnetic field. The omnidirectional magnetic field spectrum shows a double power-law behavior over almost two decades in wavenumber, with a Kolmogorov-like index at large scales, a spectral break around ion scales, and a steepening at sub-ion scales. Power laws are also observed in the spectra of the ion bulk velocity, density, and electric field, at both magnetohydrodynamic (MHD) and kinetic scales. Despite the complex structure, the omnidirectional spectra of all fields at ion and sub-ion scales are in remarkable quantitative agreement with those of a 2D simulation with similar physical parameters. This provides a partial, a posteriori validation of the 2D approximation at kinetic scales. Conversely, at MHD scales, the spectra of the density and of the velocity (and, consequently, of the electric field) exhibit differences between the 2D and 3D cases. Although they can be partly ascribed to the lower spatial resolution, the main reason is likely the larger importance of compressible effects in the full 3D geometry. Our findings are also in remarkable quantitative agreement with solar wind observations.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA15-10057S" target="_blank" >GA15-10057S: Ionty ve slunečním větru: korelace, omezení a kausalita</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Astrophysical Journal

  • ISSN

    1538-4357

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    853

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    6

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000422954000002

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85041100817