日球电流片中质子和重离子的压缩加速

帕克太阳探测器（PSP）的近期观测表明，质子和重离子可通过日球电流片（HCS）中的磁重联被加速到高能。通过在大尺度 MHD 模拟中求解高能粒子输运方程，我们研究了重联 HCS 中质子和重离子的压缩加速。我们发现，多物种离子的加速产生了与 PSP 观测一致的谱指数的非热幂律分布。我们的研究表明，质子的高能截断可达 $E_{max} \sim 0.1$–$1$ MeV，具体取决于粒子扩散系数。我们还研究了不同离子物种的高能截断如何随荷质比缩放，即 $E_{max} \propto (Q/M)^\alpha$。当利用具有 Kolmogorov 磁能谱的准线性理论确定扩散系数时，我们发现 $\alpha \sim 0.4$，略小于 PSP 观测到的 $\alpha \sim 0.7$。