对 2015 年 10 月 16 日 MMS 扩散区穿越的扩展 MHD 研究
空间物理
2020-01-08 v1 太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
磁层多尺度（MMS）任务使我们以前所未有的方式获取了地球磁层顶磁重联的高时间分辨率粒子与场数据。MMS 于 2015 年 10 月 16 日首次非常接近一条 X 线（Burch 事件），此后已观测到多次 X 线穿越。随后针对 Burch 事件的 3D 粒子模拟（PIC）建模工作及与之对比揭示了关于磁重联、湍流诱导粒子混合和二次不稳定性的大量新物理见解。在本研究中，我们采用 Gkeyll 模拟框架，用不同类别的扩展多流体磁流体力学（MHD）研究 Burch 事件，包括那些融入重要动力学效应（如电子压强张量）并带有旨在捕捉线性朗道阻尼的基于物理的闭合关系的模型。此类流体建模方法能够在全球模拟中捕捉不同层次的动力学物理，且通常比完全动力学 PIC 成本更低。我们聚焦于通过与 MMS 数据和现有 PIC 模拟对比，利用不断精细化的流体闭合所能捕捉的附加物理。
引用
@article{arxiv.1903.06605,
title = {An extended MHD study of the 16 October 2015 MMS diffusion region crossing},
author = {J. M. TenBarge and J. Ng and J. Juno and L. Wang and A. H. Hakim and A. Bhattacharjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.06605},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 13 figures, submitted to JGR - Space Physics