电子惯性作用于磁场X点快速能量再分配
天体物理学
2009-11-10 v1
摘要
研究了非势能扰动对当前自由磁场X点配置的演化,考虑了电子惯性效应及电阻性。当无电阻皮肤深度小于电阻尺度长度时,电子惯性对系统演化几乎无影响。初始阶段,非势能磁场能在此电阻MHD极限下与流动能达到均衡,符合理想MHD结果,然后在阿尔芬时间尺度上极速耗散(该时间尺度基本与 Lundquist数无关)。电阻MHD结果中观察到的磁场能和动能随后在更长时间尺度上衰减,呈现振荡行为,反映出具有有限实频的离散正规模态的存在。当无电阻皮肤深度超过电阻尺度长度时,系统首先按照理想MHD演化。该理想阶段结束时,场能通常在阿尔芬时间尺度上衰减,而动能(在这种情况下等分为离子和电子)在电子碰撞时间尺度上耗散。电阻情况下的振荡衰减能在此情况下消失,但在场和速度剖面中出现短波长结构,暗示可能在反向运动电荷通道中发生粒子加速。该模型为解释日冕间爆发阶段在小于1秒的时间尺度上能量释放和粒子加速提供了可能框架。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0401573,
title = {Electron Inertial Effects on Rapid Energy Redistribution at Magnetic X-points},
author = {K. G. McClements and A. Thyagaraja and N. Ben Ayed and L. Fletcher},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0401573},
year = {2009}
}
备注
30 pages, 8 figures