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Slow mode waves and mirror instability in gyrotropic Hall magnetohydrodynamic model

机译：回旋霍尔磁流体动力学模型中的慢模波和镜面不稳定性

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Recently the nonlinear magnetohydrodynamic (MHD) model corrected by pressure anisotropy and Hall current arising from the ion inertia is applied to construct slow or mirror mode structures and compare with the observation in the Earth's magnetosphere [K. Stasiewicz, Phys. Rev. Lett. 93, 125004 (2004)]. A serious issue is also raised of whether the Hall MHD model is appropriate for describing the high beta plasma and is capable of reproducing the wave dispersion found in kinetic theory [O. Pokhotelov et al., Phys. Rev. Lett. 95, 129501 (2005)]. In this paper we give an overview of the characteristics of linear slow mode waves and mirror instability within the context of the gyrotropic Hall MHD model closed with various energy equations. The properties examined include the phase speed, the compressibility of plasma density and magnetic field, the magnetic polarization of slow mode waves, as well as the criteria for mirror instability and their dependences on pressure anisotropy, plasma beta, propagation angle, and energy closures. The analyses help to clarify the applicability and limitation with applying the gyrotropic Hall MHD model to the observed slow or mirror mode structures. (c) 2005 American Institute of Physics.
机译：最近，通过压力各向异性和离子惯性产生的霍尔电流校正的非线性磁流体动力学（MHD）模型被用于构造慢速或镜像模式结构，并与地球磁层的观测结果进行比较[K. Stasiewicz，物理学。牧师93，125004（2004）]。霍尔MHD模型是否适合描述高β等离子体并且是否能够重现动力学理论中发现的波频散，也引发了一个严重的问题。 Pokhotelov等人，《物理学报》牧师95，129501（2005）]。在本文中，我们概述了在各种能量方程式封闭的回旋霍尔MHD模型的背景下，线性慢模式波的特性和镜面不稳定性。所检查的特性包括相速度，等离子体密度和磁场的可压缩性，慢模式波的磁极化，以及镜面不稳定性的标准及其对压力各向异性，等离子体β，传播角和能量闭合的依赖性。通过将回旋霍尔MHD模型应用于观察到的慢速或镜像模式结构，分析有助于阐明适用性和局限性。 （c）2005年美国物理研究所。

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