امواج سالیتونی غبار-صوتی در پلاسماهای غباری فضایی با توزیع غیرتعادلی

در این مقاله، با به کارگیری جدیدترین یافته ها در مدل توزیع کاپا برای پلاسماهای فضایی غیرتعادلی، امواج غبار-صوتی در یک پلاسمای غباری شامل ذرات سنگین غبار با بار منفی و توزیعی از الکترون ها و پوزیترون های فوق گرمایی مطالعه شده اند. توزیع سرعت ها در این مدل توسط یک شاخص طیفی ناوردا که مستقل از تعداد درجات آزادی سیستم است، و پارامتر  که معرف تعداد درجات آزادی سیستم است، برچسب زده می شود. در تحلیل خطی، رابطه پاشندگی امواج غبار-صوتی مطالعه شده است و در آنجا یک سرعت صوت تعمیم یافته وابسته به متغیرهای مساله و دربرگیرنده حالت های تعادلی و غیرتعادلی محاسبه شده است. در تحلیل غیر خطی و با به کار گیری سرعت صوت به دست آمده، امواج غبار-صوتی سالیتونی با استخراج یک معادله انتگرال انرژی و تحلیل آن مطالعه شده اند. شرایط تشکیل چاه پتانسیل برای انتشار امواج سالیتونی غبار-صوتی، محدوده مجاز دقیق عدد ماخ و نقش پارامترهای سرعت سالیتون، شاخص طیفی و درجات آزادی وابسته به پتانسیل اختلالی در انتشار امواج سالیتونی غبار-صوتی به صورت پارامتری و عددی بررسی شده اند. نشان دادیم که آستانه عدد ماخ به شاخص آدیاباتیک ذرات با توزیع کاپا ارتباط دارد. به علاوه، وقوع سالیتون های غبار-صوتی با پلاریته منفی امکان پذیر است. حالت های نزدیک و دور از تعادل گرمایی مطالعه شده اند و نتیجه شده است که در نواحی دور از تعادل گرمایی، امکان وقوع سالیتون های زیرصوتی وجود دارد و در آن نواحی امواج غبار-صوتی سالیتونی با دامنه و شیب پالس بیشتر منتشر می شوند.