由于温度各向异性不稳定性导致的太阳闪光中双冪律电子光谱

尽管已进行大量观测和理论研究，但导致太阳闪光中加速电子光谱多样性的物理过程仍不明确。我们利用二维粒子-光子 (PIC) 模拟磁性等离子体经历持续剪切驱动的磁场增强，探讨电子温度各向异性不稳定性在關于-循环-顶部 (ALT) 区域是否能解释这种多样性。我们研究结果谱如何依赖于关键等离子体参数：初始电子温度 $T_e$ 和初始电子圆柱频率与等离子体频率之比 $f_e = \omega_{ce}/\omega_{pe}$。在我们的模拟中，等离子体的绝热演化导致电子温度各向异性，即电子沿磁场垂直于平面的温度大于平行温度。这最终驱动电磁不稳定性，能够对电子进行散射和加速。模拟结果一致产生电子光谱中的非热尾，其硬度随初始 $f_e$ 值的增加而增大，而仅对 $T_e$ 依赖较弱。在 $f_e \lesssim 1.2$ 的情形下，光谱呈现双冪律形状，具有向下 (髋状) 中断，电子散射主要由 OQES 模式主导。在 $f_e \gtrsim 1.5$ 的情形下，由 PEMZ 模式主导，产生较硬的双冪律光谱，呈向上 (肘状) 中断。包含 $f_e \sim 1.2-1.5$ 过渡的情形产生近似单一冪律光谱，末端呈现类似髋状中断的形状。我们的结果支持温度各向异性不稳定性在 ALT 区域加速电子的作用，为解释太阳闪光观测中报告的广泛非热电子光谱范围提供了有前景的框架。