Space plasmas are known to be out of (local) thermodynamic equilibrium, as observations show direct or indirect evidences of non-thermal velocity distributions of plasma particles. Prominent are the anisotropies relative to the magnetic field, anisotropic temperatures, field-aligned beams or drifting populations, but also, the suprathermal populations enhancing the high-energy tails of the observed distributions. Drifting bi-Kappa distribution functions can provide a good representation of these features and enable for a kinetic fundamental description of the dispersion and stability of these collision-poor plasmas, where particle–particle collisions are rare but wave–particle interactions appear to play a dominant role in the dynamics. In the present paper we derive the full set of components of the dispersion tensor for magnetized plasma populations modelled by drifting bi-Kappa distributions. A new solver called DIS-K (DIspersion Solver for Kappa plasmas) is proposed to solve numerically the dispersion relations of high complexity. The solver is validated by comparing with the damped and unstable wave solutions obtained with other codes, operating in the limits of drifting Maxwellian and non-drifting Kappa models. These new theoretical tools enable more realistic characterizations, both analytical and numerical, of wave fluctuations and instabilities in complex kinetic configurations measured in-situ in space plasmas.

中文翻译：

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具有漂移双 Kappa 分布的磁化等离子体的一般色散特性。DIS-K：Kappa 等离子体的色散求解器

众所周知，空间等离子体处于（局部）热力学平衡之外，因为观察结果显示了等离子体粒子的非热速度分布的直接或间接证据。突出的是相对于磁场的各向异性、各向异性温度、场对齐光束或漂移种群，而且超热种群增强了观察到的分布的高能尾部。漂移双 Kappa 分布函数可以很好地表示这些特征，并能够对这些缺乏碰撞的等离子体的分散和稳定性进行动力学基本描述，其中粒子-粒子碰撞很少见，但波-粒子相互作用似乎占主导地位动力学中的作用。在本文中，我们推导了通过漂移双 Kappa 分布建模的磁化等离子体群的色散张量的全套分量。提出了一种称为 DIS-K（Kappa 等离子体的分散求解器）的新求解器，用于数值求解高复杂度的色散关系。该求解器通过与其他代码获得的阻尼和不稳定波解进行比较来验证，在漂移 Maxwellian 和非漂移 Kappa 模型的限制下运行。这些新的理论工具能够更真实地描述在空间等离子体中原位测量的复杂动力学配置中的波波动和不稳定性，包括分析和数值。提出了一种称为 DIS-K（Kappa 等离子体的分散求解器）的新求解器，用于数值求解高复杂度的色散关系。该求解器通过与其他代码获得的阻尼和不稳定波解进行比较来验证，在漂移 Maxwellian 和非漂移 Kappa 模型的限制下运行。这些新的理论工具能够更真实地描述在空间等离子体中原位测量的复杂动力学配置中的波波动和不稳定性，包括分析和数值。提出了一种称为 DIS-K（Kappa 等离子体的分散求解器）的新求解器，用于数值求解高复杂度的色散关系。该求解器通过与其他代码获得的阻尼和不稳定波解进行比较来验证，在漂移 Maxwellian 和非漂移 Kappa 模型的限制下运行。这些新的理论工具能够更真实地描述在空间等离子体中原位测量的复杂动力学配置中的波波动和不稳定性，包括分析和数值。