各向异性等离子体湍流驱动的 3D 小尺度重联中的能量输运
等离子体物理
2022-10-26 v1 太阳与恒星天体物理
空间物理
摘要
无碰撞等离子体中的能量耗散是一个长期存在的基础物理问题。尽管众所周知磁重联与湍流相互耦合，并将能量从系统尺度输运到亚质子尺度，但能量分布与能量耗散通道的细节仍知之甚少。尤其是，作为湍流级联结果而发生的三维（3D）小尺度重联相关的能量转移与输运尚属未知。我们使用显式全动力学粒子网格码模拟在各项异性与 Alfvénic 衰减湍流中形成的 3D 小尺度磁重联事件。我们确认了一个高度动态且不对称、涉及两个重联磁通绳的重联事件。我们采用基于 Boltzmann 方程的两流体方法研究该重联事件相关的空间能量转移，并将两流体能量方程中的功率密度项与基于能量的标准阻尼、加热与耗散代理量进行比较。我们的发现表明，电子体流输运热能密度的效率高于动能密度。此外，在我们的湍流重联事件中，能量密度转移由等离子体压缩主导。这与湍流电流片及湍流重联事件一致，但与层流重联不符。
引用
@article{arxiv.2208.02350,
title = {Energy transport during 3D small-scale reconnection driven by anisotropic plasma turbulence},
author = {Jeffersson A. Agudelo Rueda and Daniel Verscharen and Robert T. Wicks and Christopher J. Owen and Georgios Nicolaou and Kai Germaschewski and Andrew P. Walsh and Ioannis Zouganelis and Santiago Vargas Domínguez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02350},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in Apj