С помощью нового подхода к численному моделированию развития вейбелевской неустойчивости в анизотропной плазме проведён детальный анализ возникающих нелинейных эффектов на разных этапах её развития. Эти эффекты наиболее важны на стадии насыщения, приводя к появлению крупномасштабных слабозатухающих магнитных полей. В то же время выяснилось, что нелинейные эффекты для вейбелевской неустойчивости всегда малы в том смысле, что нелинейное взаимодействие отдельных мод между собой не может непосредственно изменить динамику магнитного поля на стадии роста и насыщения, но оказывается принципиально важным для оценки скорости затухания поля. Возникающая вейбелевская турбулентность при этом всегда слаба, а пространственный масштаб магнитных структур всегда меньше, чем гирорадиус типичных тепловых частиц. Таким образом, движение последних определяется в основном глобальными статистическими свойствами магнитного поля, а не локальной геометрией отдельных филаментов. Полученные результаты представляют интерес для интерпретации ряда явлений в ударных волнах в неравновесной космической плазме, а также для анализа экспериментов с фемтосекундной лазерной плазмой.
Численное моделирование развития нелинейных эффектов в вейбелевской неустойчивости
Численное моделирование развития нелинейных эффектов в вейбелевской неустойчивости