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太阳风中由电子动力学不稳定性给出的电子温度各向异性与电子束约束

空间物理 2020-10-21 v1

摘要

电子温度各向异性和电子束是太阳风中观测到的非平衡电子速度分布的非热特征。在碰撞稀少的等离子体中,这些非平衡分布预期通过波粒相互作用由动力学不稳定性调节。本研究考虑了由核电子温度各向异性与电子束相互作用驱动的电子不稳定性,并首次对任意方向相对于背景磁场的不稳定性进行了全面分析。它阐明了各类电子不稳定性(例如电子束驱动的电子声学/磁声学不稳定性、电子束驱动的哨声不稳定性、电磁电子回旋不稳定性、电子镜像不稳定性、电子.firehose 不稳定性以及寻常模不稳定性)的主导参数区间(例如平行核电子等离子体 beta βec\beta_{\mathrm{ec\parallel}}、核电子温度各向异性 AecTec/TecA_{\mathrm{ec}}\equiv T_{\mathrm{ec\perp}}/T_{\mathrm{ec\parallel}} 以及电子束速度 VebV_{\mathrm{eb}})。研究发现,电子束可在低-βec\beta_{\mathrm{ec\parallel}} 区间使电子声学/磁声学波失稳,并在中、高-βec\beta_{\mathrm{ec\parallel}} 区间使哨声波失稳。研究还发现,一种新的斜快磁声/哨声不稳定性由速度 Veb7VAV_{\mathrm{eb}}\gtrsim7V_{\mathrm{A}} 的电子束驱动,出现在 βec0.12\beta_{\mathrm{ec\parallel}}\sim0.1-2Aec<1A_{\mathrm{ec}}<1 的区间。此外,本研究给出了各类电子不稳定性的电磁响应。这些结果为太阳风中核电子温度各向异性与电子束的电子不稳定性约束提供了全面概览。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.01066,
  title  = {Electron Temperature Anisotropy and Electron Beam Constraints From Electron Kinetic Instabilities in the Solar Wind},
  author = {Heyu Sun and Jinsong Zhao and Wen Liu and Huasheng Xie and Dejin Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.01066},
  year   = {2020}
}