直接多点观测捕捉超临界快磁声波激波的重生
空间物理
2021-04-28 v1 地球与行星天体物理
高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
摘要
利用处于罕见珍珠串构型的Magnetospheric Multiscale（MMS）多点观测，我们详细考察了在地球弓激波上游的前激波瞬态结构上游边缘观测到的一次快磁声波激波重生现象。四颗MMS航天器相距数百公里，与超热离子回旋半径尺度或数个离子惯性长度相当。我们观测到了至少半个激波重生周期，一个新的激波斜坡从原激波斜坡的“足”区中升起。利用多点观测，我们将观测到的时间序列数据转换为激波静止系中沿激波法向的距离。该转换使得能够独特地研究激波各特征（包括激波增长率）的相对空间尺度，以及它们在重生周期中的演化。分析表明：增长率在重生过程中增大，电子尺度物理在激波重生中起重要作用，且能量转换过程也经历与重生相同的周期循环。文中报道了强而薄的电子动理学尺度电流片以及大幅静电与电磁波。结果凸显了电子动理学尺度与离子动理学尺度过程之间的关键跨尺度耦合，以及无碰撞快磁声波激波中非定常性、激波前沿重生的本质细节。
引用
@article{arxiv.2104.01123,
title = {Direct Multipoint Observations Capturing the Reformation of a Supercritical Fast Magnetosonic Shock},
author = {D. L. Turner and L. B. Wilson and K. A. Goodrich and H. Madanian and S. J. Schwartz and T. Z. Liu and A. Johlander and D. Caprioli and I. J. Cohen and D. Gershman and H. Hietala and J. H. Westlake and B. Lavraud and O. Le Contel and J. L. Burch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.01123},
year = {2021}
}
备注
In press and to be published in Astrophysical Journal Letters in 2021