地球弓形激波中的能量重分配与熵生成：MMS 观测
等离子体物理
2023-08-02 v1 斑图形成与孤子
流体动力学
空间物理
摘要
基于四颗 MMS 航天器在穿越地球弓形激波期间的高时间分辨率数据，评估了无碰撞等离子体激波前等离子体态熵的演化与等离子体能量重分布过程。离子分布函数已被分离为在激波附近具有不同特征行为的群体：上游核心群体、反射离子、回旋离子、困于激波附近的离子以及下游核心群体。这些群体的离子与电子矩（密度、体速度与温度）已分别确定。结果表明，太阳风核心群体体速度主要在ramp区随静电势增加而减慢，而非如先前假设在foot区。反射离子群体决定了foot区特性，因此foot区中的质子温度峰值是不同离子群体相对运动的结果，而非任何离子群体热速度的实际增加。评估的离子熵在跨越激波时显示显著增加，离子熵增强发生于激波前foot区与ramp区，此处除上游太阳风离子外还出现反射离子，各向异性增长以产生离子尺度静电波的爆发。电子跨越激波的熵未显示显著变化——电子加热几乎绝热进行。
引用
@article{arxiv.2306.03194,
title = {Energy Repartition and Entropy Generation across the Earth's Bow Shock: MMS Observations},
author = {O. V. Agapitov and V. Krasnoselskikh and M. Balikhin and J. W. Bonnell and F. S. Mozer and L. Avanov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.03194},
year = {2023}
}