极高阿尔芬马赫数非相对论激波中的电子加速
高能天体物理现象
2015-06-17 v1 等离子体物理
摘要
通过二维全动力学粒子模拟 (PIC)，揭示了非相对论、极高阿尔芬马赫数 () 激波中与各种等离子体动力学不稳定性相关的电子加速过程。电磁（离子 Weibel）不稳定性与静电（离子声波和 Buneman）不稳定性在二维激波结构的不同区域同时被强烈激发。相对论性电子主要由激波前沿足部前缘的 Buneman 不稳定性引发的激波冲浪机制快速产生。能谱具有一个超过上游离子动能的高能尾，伴随着主热分布。这为激波前沿的离子声波不稳定性提供了有利条件，进而导致额外的能量增益。大振幅离子 Weibel 不稳定性在足部产生电流片，暗示在极高 机制下的三维激波结构中，存在另一种通过磁重联发生的耗散机制。
引用
@article{arxiv.1310.8367,
title = {Electron acceleration in a nonrelativistic shock with very high Alfv\'en Mach number},
author = {Y. Matsumoto and T. Amano and M. Hoshino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.8367},
year = {2015}
}