Wardle instabilitás kétfolyadékos lökéshullámokban

Ábra 6.9: A Wardle instabilitás. A fekete pontok az ionokat, a teli nyilak a súrlódási erõt, az üres nyilak a mágneses erõvonalakat jelölik.

Wardle [46] lineáris stabilitás vizsgálattal megmutatta, hogy a C-típusú lökéshullámokban felléphet egy az eredetileg tisztán transzverzális irányú mágneses tér deformációjával kapcsolatos instabilitás. Az instabilitás mechanizmusa, amint azt f-wardle ábrán szemléltettük, a következõ. Tételezzük fel, hogy a mágneses erõvonalak valamilyen perturbáció hatására hullámossá válnak a lökéshullám frontja mentén. Ekkor az ionokra ható ${\cal F}$ súrlódási erõ az ionokat elsodorja a mágneses erõvonalak mentén, így azok összegyûlnek a ,,hullámvölgyekben'', ahol ezért megnõ az ionok sûrûsége. A nagyobb ionsûrûség nagyobb súrlódási erõt eredményez, ami még hullámosabbá teszi az erõvonalakat. A lineáris stabilitásvizsgálat szerint az instabilitás feltétele $M_A \gtrsim 5$. A leggyorsabban növekvõ módus hullámhossza a C-típusú lökéshullám q-LC egyenletben becsült $L_C$ vastagságának nagyságrendjébe esik. Wardle eredményét általánosította ferde szögû mágneses térre is [47].

A lineáris analízis eredményeit a numerikus szimulációk megerõsítették és kiegészítették [41,42,37,39]. Egy bizonyos amplitúdó felett a perturbációk nemlineárissá válnak és növekedésük fokozatosan lelassul, majd megáll. A lökéshullám mögött a semleges folyadék vékony rétegekbe sûrûsödik. Ezek a rétegek nagyobb távolságban egymásba olvadnak.