电子-离子体速度比作为反映太阳风中强电子主导电流片出现的参数
太阳与恒星天体物理
2022-07-20 v3 等离子体物理
空间物理
摘要
电流片（CSs）是无碰撞天体物理等离子体中磁重联和能量耗散的首选位置。其中的电流可由电子和离子共同承载。在我们先前关于湍流等离子体中 CS 形成相关过程的理论研究中，我们使用了完全动理学和混合代码模拟（离子视为粒子，电子视为无质量流体），发现电子主导的 CSs 可在离子主导的 CSs 内部或附近形成。在电子主导的 CSs 中，电子成为电流的主要载体和能量耗散的主要贡献者。这些磁等离子体结构代表了一种独特的 CSs 类型，不应与所谓的电子尺度 CSs 混淆。我们的模拟表明，此类 CSs 的特征是电子-离子体速度比 Ue/Ui 增大。理论预测和来自 MMS 任务的高分辨率观测表明，强电子主导的 CSs 可在离子尺度上被观测到。因此，我们建议将 Ue/Ui 参数应用于太阳风数据，可能至少近似地以普通航天器一至三秒的分辨率定位最强的电子主导 CSs。结果表明，在 1 AU 处宁静太阳风条件期间观测到的等离子体中，电子主导 CSs 的影响确实可能与 Ue/Ui 的急剧变化相关。发现电子主导的 CSs 局域于通过磁场和等离子体参数 Ue/Ui 变化识别出的离子主导 CSs 附近，显示出相同的聚集性。我们得出结论，Ue/Ui 可作为探测太阳风中 CSs 及其中电子作用的关键参数之一。
引用
@article{arxiv.2112.03639,
title = {Electron-to-ion bulk speed ratio as a parameter reflecting the occurrence of strong electron-dominated current sheets in the solar wind},
author = {Olga Khabarova and Jörg Büchner and Neeraj Jain and Timothy Sagitov and Helmi Malova and Roman Kislov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.03639},
year = {2022}
}