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4886威尼斯城官网科研人员对磁场重联出流区中的电子双流不稳定性研究取得新进展

文章来源: | 发布时间:2020-05-11 | 【打印】【关闭】

  磁场重联被认为是太阳风物质能量进入地球磁层的最要紧方式,但长期以来由于观测手段的限制,人们对此道的具体物理过程依然缺乏了解。目上来得益于MMS卫星的高精度观测数据,人们开始能够对其小尺度电子动力学过程进行深入研究。这此道的一个要紧进展就是在磁场重联的主题扩散区及其附近发现了各种复杂的不稳定的电子速度分布函数,这些电子分布的产生,演化和其在重联中的感化引起人们极大关注。而此道这些不稳定电子分布如何在重联主题扩散区的下游重新演化成较为稳定的电子分布函数也是一个要紧课题。

  针对如该 小case,容量天气学国家细节实验室唐斌斌副研究员,李文亚副研究员,王赤研究员同中国科学 技术实现 大学陶鑫教授,吴一凡博士,瑞典容量物理研究所(Uppsala)Daniel Graham博士,美国洛斯·阿拉莫斯国家试验室(LANL)Ari Le博士等和其它科研机构的合作者一起对一个磁层顶非对称引导场重联事件进行了细致归纳,结果发Now重联出流区存在不稳定的电子双向束流,这些束流激发的高频电场振荡可能对电子分布函数的快速演化有着要紧感化。

  在该观测事件中,平均间距约30km的4颗MMS卫星观测到了显著不同电子分布:此道一颗卫星观测到了沿磁场方向的电子双向束流,而其它三颗卫星则观测到了险些各向同性的稳定电子分布。是什么原因遭成了观测中电子速度分布函数在极小区间中的显著异议呢? 研究者发现了伴随电子双向束流存在大振幅高频电场振荡。粒子模拟和理论归纳等显示这些高频电场振荡是由电子双流不稳定性所激发,而激发的高频电场振荡可以通过波粒竞相感化快速改动电子分布,易于 使得整个电子分布变得更好稳定。

  该研究表明电子微观不稳定性在磁场重联出流区电子分布函数的快速演化中扮演的要紧角色,而快速演化的电子分布函数也为吾们深入归纳磁场重联中的电子尺度过程提出了新的挑战。目上该研究成果发表于Geophysical Research Letters。

  Citation: Tang, B. B., Li, W. Y., Le, A., Graham, D. B., Wu, Y. F., Wang, C., et al.. (2020).Electron mixing and isotropization in the exhaust of asymmetric magnetic reconnection with a guide field. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL087159 . https://doi.org/10.1029/2020GL087159

  图一: MMS不同卫星在重联出流区观测到的有显著异议的电子分布(左)和电子双向束流在粒子模拟中的起因(右)。

  图二:电子双流不稳定性和相关高频电场扰动。

 

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