Nonplanar (cylindrical and spherical) positron-acoustic (PA) Gardner solitary waves (SWs) in an unmagnetized plasma system consisting of immobile positive ions, mobile cold positrons, and superthermal (kappa distributed) hot positrons and electrons are investigated. The modified Gardner equation is derived by using the reductive perturbation technique. The effects of cylindrical and spherical geometries, superthermal parameter of hot positrons and electrons, relative temperature ratios, and relative number density ratios on the PA Gardner SWs are studied by using the numerical simulations. The implications of our results in various space and laboratory plasma environments are briefly discussed.
References
1.
E.
Tandberg-Hansen
and A. G.
Emslie
, The Physics of Solar Flares
(Cambridge Univ. Press
, 1988
), p. 124
.2.
F. B.
Rizzato
, J. Plasma Phys.
40
, 289
(1988
).3.
R. G.
Greaves
, M. D.
Tinkle
, and C. M.
Surko
, J. Plasma Phys.
1
, 1439
(1994
).4.
O.
Adriani
, G. C.
Barbarino
, G. A.
Bazilevskaya
, R.
Bellotti
, M.
Boezio
, E. A.
Bogomolov
, L.
Bonechi
, M.
Bongi
, V.
Bonvicini
, S.
Bottai
, A.
Bruno
, F.
Cafagna
, D.
Campana
, P.
Carlson
, M.
Casolino
, G.
Castellini
, M. P.
De Pascale
, G.
De Rosa
, N.
De Simone
, V.
Di Felice
, A. M.
Galper
, L.
Grishantseva
, P.
Hofverberg
, S. V.
Koldashov
, S. Y.
Krutkov
, A. N.
Kvashnin
, A.
Leonov
, V.
Malvezzi
, L.
Marcelli
, W.
Menn
, V. V.
Mikhailov
, E.
Mocchiutti
, S.
Orsi
, G.
Osteria
, P.
Papini
, M.
Pearce
, P.
Picozza
, M.
Ricci
, S. B.
Ricciarini
, M.
Simon
, R.
Sparvoli
, P.
Spillantini
, Y. I.
Stozhkov
, A.
Vacchi
, E.
Vannuccini
, G.
Vasilyev
, S. A.
Voronov
, Y. T.
Yurkin
, G.
Zampa
, N.
Zampa
, and V. G.
Zverev
, Nature
458
, 607
(2009
).5.
E.
Saberian
, A.
Esfandyari-Kalejahi
, and M.
Akbari-Moghanjoughi
, Can. J. Phys.
89
, 299
(2011
).6.
C. M.
Surko
and T. J.
Murphy
, Phys. Fluids B
2
, 1372
(1990
).7.
Y. N.
Nejoh
, Aust. J. Phys.
49
, 967
(1996
).8.
M.
Tribeche
, K.
Aoutou
, S.
Younsi
, and R.
Amour
, Phys. Plasmas
16
, 072103
(2009
).9.
M.
Tribeche
, Phys. Plasmas
17
, 042110
(2010
).10.
B.
Sahu
, Phys. Scr.
82
, 065504
(2010
).11.
E. F.
El-Shamy
, W. F.
El-Taibany
, E. K.
El-Shewy
, and K. H.
El-Shorbagy
, Astrophys. Space Sci.
338
, 279
(2012
).12.
V. M.
Vasyliunas
, J. Geophys. Res.
73
, 2839
, doi: (1968
).13.
T. K.
Baluku
, M. A.
Hellberg
, I.
Kourakis
, and N. S.
Saini
, Phys. Plasmas
17
, 053702
(2010
).14.
M. S.
Alam
, M. M.
Masud
, and A. A.
Mamun
, Chin. Phys. B
22
, 115202
(2013
).15.
M. S.
Alam
, Dust-Ion-Acoustic Waves in Dusty Plasmas with Superthermal Electrons
(LAP LAMBERT Academic Publishing
, Germany
, 2013
).16.
M. S.
Alam
, M. M.
Masud
, and A. A.
Mamun
, Astrophys. Space Sci.
349
, 245
(2014
).17.
D.
Summers
and R. M.
Thorne
, Phys. Fluids B
3
, 1835
(1991
).18.
A. A.
Mamun
and S.
Islam
, J. Geophys. Res.
116
, A12323
, doi: (2011
).19.
M. M.
Rahman
, M. S.
Alam
, and A. A.
Mamun
, Eur. Phys. J. Plus
129
, 84
(2014
).20.
M. M.
Rahman
, M. S.
Alam
, and A. A.
Mamun
, Astrophys. Space Sci.
352
, 193
(2014
).21.
M. M.
Rahman
, M. S.
Alam
, and A. A.
Mamun
, J. Korean Phys. Soc.
64
, 1828
(2014
).22.
R.
Lundin
, L.
Eliasson
, B.
Hultquist
, and K.
Stastewicz
, Geophys. Res. Lett.
14
, 443
, doi: (1987
).23.
D. S.
Hall
, C. P.
Chaloner
, D. A.
Bryant
, D. R.
Lepine
, and J.
Trikakis
, J. Geophys. Res.
96
, 7869
, doi: (1991
).24.
V.
Formisano
, G.
Moreno
, F.
Palmiotto
, and P. C.
Hedgecock
, J. Geophys. Res.
78
, 3714
, doi: (1973
).25.
W. C.
Feldman
, R. C.
Anderson
, J. R.
Asbridge
, S. J.
Bame
, J. T.
Gosling
, and R. D.
Zwickl
, J. Geophys. Res.
87
, 632
, doi: (1982
).26.
S. P.
Christon
, D. G.
Mitchell
, D. J.
Williams
, L. A.
Frank
, C. Y.
Huang
, and T. E.
Eastman
, J. Geophys. Res.
93
, 2562
, doi: (1988
).27.
D. A.
Bryant
, J. Plasma Phys.
56
, 87
(1996
).28.
A. F.
Vias
, R. L.
Mace
, and R. F.
Benson
, J. Geophys. Res.
110
, A06202
, doi: (2005
).29.
M. A.
Hellberg
, R. L.
Mace
, R. J.
Armstrong
, and G.
Karlstad
, J. Plasma Phys.
64
, 433
(2000
).30.
K.
Aoutou
, M.
Tribeche
, and T. H.
Zerguini
, Phys. Plasmas
16
, 083701
(2009
).31.
B.
Abraham-Shrauner
and W. C.
Feldman
, J. Plasma Phys.
17
, 123
(1977
).32.
B.
Abraham-Shrauner
, J. R.
Asbridge
, S. J.
Bame
, and W. C.
Feldman
, J. Geophys. Res.
84
, 553
, doi: (1979
).33.
V. A.
Godyak
, R. B.
Piejak
, and B. M.
Alexandrovich
, J. Appl. Phys.
73
, 3657
(1993
).34.
S.
Xue
, M.
Thorne
, and D.
Summers
, J. Geophys. Res.
101
, 15467
, doi: (1996
).35.
C. C.
Chaston
, Y. D.
Hu
, and B. J.
Fraser
, Geophys. Res. Lett.
24
, 2913
, doi: (1997
).36.
S. P.
Christon
, D. J.
Williams
, D. G.
Mitchell
, C. Y.
Huang
, and L. A.
Frank
, J. Geophys. Res.
96
, 1
, doi: (1991
).37.
D. T.
Decker
, B.
Basu
, J. R.
Jasperse
, D. J.
Strickland
, J. R.
Sharber
, and J. D.
Winningham
, J. Geophys. Res.
100
, 21409
, doi: (1995
).38.
M. S.
Alam
, M. J.
Uddin
, M. M.
Masud
, and A. A.
Mamun
, Chaos
24
, 033130
(2014
).39.
U. N.
Ghosh
, D. K.
Ghosh
, P.
Chatterjee
, M.
Bacha
, and M.
Tribeche
, Astrophys. Space Sci.
343
, 265
(2013
).40.
D. K.
Ghosh
, U. N.
Ghosh
, and P.
Chatterjee
, J. Plasma Phys.
79
, 37
(2013
).41.
M. S.
Alam
, M. M.
Masud
, and A. A.
Mamun
, Plasma Phys. Rep.
39
, 1011
(2013
).42.
T.
Akhter
, M. M.
Hossain
, and A. A.
Mamun
, Chin. Phys. B
22
, 075201
(2013
).43.
A.
Mannan
and A. A.
Mamun
, Phys. Rev. E
84
, 026408
(2011
).44.
E.
Fiandrini
, G.
Esposito
, B.
Bertucci
, B.
Alpat
, G.
Ambrosi
, R.
Battiston
, W. J.
Burger
, D.
Caraffini
, L.
DiMasso
, N.
Dinu
, M.
Ionica
, R.
Ionica
, M.
Pauluzzi
, M.
Menichelli
, and P.
Zuccon
, Space Weather
2
, S09S02
(2004
), see http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2004SW000068/abstract.45.
V.
Plyaskin
, Astropart. Phys.
30
, 18
(2008
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
