月球醒潮中粒子-in-cell 模拟的详细结构与动力学

太阳风等离子体从太阳向月球输送，由于月球在很好地近似为绝缠体、没有固有的磁场且大气非常薄，因此在其后方产生醒潮结构。简化几何下的月球醒潮通过 1.5-D 电磁粒子-in-cell 代码进行了高分辨率模拟，以分辨电子和离子的完整相空间动力学。模拟从月球 downstream 处立即开始，在太阳风填满醒潮区域之前，然后在太阳风静止框架中演化。由电子产生的两电荷场和势阱随后创建反向流束分布，导致两流不稳定性约束电子。这也创建了多个电子相空间孔。离子束被两电荷场加速进入醒潮中，产生与电子两流不稳定性创建的势有关的两流分布的相空间混合。模拟与 WIND 观测结果相当良好。