Plasmaströmungen können mit Hindernissen durchsetzt sein, die selbst Quellen oder Senken für das Plasma darstellen. Ein Komet spielt eine derartige Rolle im strömenden Sonnenwind. ( Sonnenwind-Kometen-Wechselwirkung ). Die ständig vom Kometen ausgesendeten Teilchen werden durch die UV-Strahlung der Sonne ionisiert, und die auf diese Weise neu entstandenen Ionen und Elektronen werden in den Sonnenwind eingelagert. Die Plasmaströmung des Sonnenwindes wird mit Masse aufgeladen. Diese Massenaufladung wird begleitet von Impuls- und Energieaufladung. Der mikroskopische Prozeß der Aufnahme neu entstandener Teilchen in die Plasmaströmung heißt Pickup, und er hängt stark von der Richtung des Hintergrundmagnetfeldes und der Dichte der injizierten Teilchen ab.
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Pickup-Simulation (mpg, 730kB)
Die mittels einer Hybrid-Code-Simulation erstellte Animation demonstriert das Pickup von Ionen, die bei x=100 ruhend in eine Plasmaströmung gesetzt werden, deren Hintergrundmagnetfeld senkrecht zur Strömungsrichtung liegt. Die Phasenraumtrajektorien der Pickup-Ionen stellen Zykloiden dar, deren Phasenkohärenz jedoch nach wenigen Perioden verlorengeht.
Referenzen
Szegö, K., K. H. Glassmeier, R. Bingham, A. Bogdanov, C. Fischer, G. Haerendel, A. Brinca, T. Cravens, E. Dubinin, K. Sauer, L. Fisk, T. Gombosi, N. Schwadron, P. Isenberg, M. Lee, C. Mazelle, E. Möbius, U. Motschmann, V. Shapiro, B. Tsurutani, G. Zank, Physics of mass loaded plasmas, Space Science Rev., 94, 429-671, 2000.
Motschmann, U., Mass loading in submagnetosonic and supermagnetosonic flows: a hybrid simulation study, Proc. Sixth Int. School/Symposium Space Plasma Simulations (ISSS-6), München, 2001.