Highly charged and massive dust grains have much smaller characteristic frequencies than electrons and ions and lead to interesting modifications of existing modes and to exciting new possibilities for modes and instabilities at the lower frequency end of the spectrum. Space observations of planets and comets have shown wave-like behaviour which can only be explained by the presence of charged dust grains. Two typical solar system applications are spokes and braids in the rings of Saturn and the influence of charged dust on the pickup process of ions of cometary origin by the solar wind. As dust is ubiquitous in the universe, the Jeans instability in astrophysics is modified by incorporating plasma and charged dust and treating electromagnetic and self-gravitational aspects together. Besides the usual mechanism based upon thermal agitation, other ways of countering gravitational contraction are via excitation of electrostatic dust-acoustic modes or via Alfvén-Jeans instabilities for perpendicular magnetosonic waves. The unstable wavelengths tend to be much larger, due to the dominance of plasma and magnetic pressures in inhibiting gravitational collapse.
高電荷を帯びたダスト粒子は、電子やイオンよりもはるかに小さな特性周波数を持ち、スペクトルの低周波数端における既存のモードに興味深い修正をもたらすとともに、新しいモードや不安定性の励起の可能性も生み出す。惑星や彗星の環境における観測により、ダスト粒子が帯電していることが示されており、これはダスト粒子とプラズマの間の波動粒子相互作用に重要な影響を及ぼす。土星の環におけるスポークや編組構造は、ダストプラズマ中の波動や不安定性の存在を示す典型的な例である。彗星のイオンのピックアップ過程も、ダスト粒子の存在によって影響を受ける。ダストは宇宙に遍在しているため、ジーンズ不安定性の解析には、帯電ダスト粒子とプラズマの相互作用、および電磁力と自己重力の両方を考慮に入れる必要がある。熱圧力に加えて、静電ダスト音波の励起や、垂直伝播する磁気音波におけるアルフヴェン・ジーンズ不安定性など、他のメカニズムも重力収縮に対抗し得る。これらの不安定性の成長する波長は、プラズマ圧と磁気圧が重力崩壊を抑制するため、一般に長くなる傾向がある。