Alfvén-Geschwindigkeit

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Als Alfvén-Geschwindigkeit (benannt nach dem schwedischen Physiker und Nobelpreisträger Hannes Olof Gösta Alfvén) bezeichnet man in der Plasmaphysik die Geschwindigkeit der Alfvén-Welle. Neben der langsamen und der schnellen magnetosonischen Welle spielt die Alfvén-Welle eine entscheidende Rolle bei MHD-Jets und MHD-Akkretionsflüssen.

Ähnlich wie Wasser oder Luft stellt man sich Plasma als schwingungs- und störungsfähiges Gebilde vor, in dem ionisierte Gasteilchen um ihre Ausgangsposition schwingen und so eine Welle propagieren kann. Aus dem Ansatz, dass kinetische und magnetische Energiedichte gleich groß sind:

mit

ergibt sich die Alfvén-Geschwindigkeit für ein ideales (Viskosität und elektrische Leitfähigkeit ) inkompressibles MHD-Plasma als Gleichverteilungslösung zu:

An dem Ausdruck ist ersichtlich, dass die Alfvén-Geschwindigkeit nicht nur linear mit dem Magnetfeld wächst, sondern auch mit abnehmender Massedichte.