Rayleigh-Taylor instability of a compressible plasma in a horizontal magnetic field

A study of the Rayleigh instability of a compressible plasma, density stratified in horizontal planes and subjected to a horizontal magnetic field, is made. It is found that in the presence of the compressibility effects the magnetic field continues to affect the development of the Rayleigh instability even for disturbances that propagate across the magnetic field (taken perpendicular to gravity), contrary to the result for the case of an incompressible plasma. The special case of a plane interface separating two superposed uniform plasmas of different densities is treated as an example to illustrate the compressibility effects on the hydromagnetic Rayleigh instability. It is found that the compressibility effects have a stabilising nature.

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Zusammenfassung Es wird die Rayleigh-Instabilität eines kompressiblen Plasmas untersucht, mit Dichte-Schichtung in horizontalen Ebenen, in Gegenwart eines horizontalen Magnetfeldes. Es wird gezeigt, daß bei Kompressibilität das Magnetfeld auch die Instabilitätsentwicklung derjenigen Störungen beeinflußt, die sich quer zum Magnetfeld (welches senkrecht zur Gravitationsrichtung angenommen wurde) fortpflanzen; dies ist im kompressiblen Plasma nicht der Fall. Der Spezialfall einer ebenen Trennfläche zwischen zwei Plasmas mit verschiedenen gleichförmigen Dichten wird behandelt, um den Kompressibilitätseffekt auf die hydromagnetische Rayleigh-Instabilität zu zeigen; dieser erweist sich als stabilisierend.