磁重联过程中电子能量化的欧拉与拉格朗日 方法

电子能量化通过磁重联历史上被研究于拉格朗日导向中心框架中。此类研究包括：磁岛中的费米加速可将电子加速至高能。近期提出了另一种欧拉流体方法用于研究磁重联无磁岛情形下的电子能量化。本文使用粒子-in-cell 模拟比较磁岛形成的重联情形下欧拉与拉格朗日 电子能量化模型。我们发现，磁岛边缘处能量化最大。在此处，欧拉模型中与钠磁漂移相关的能量化占主导，而拉格朗日模型中与费米相关的项占主导。两种模型在局部预测能量化率显著不同。在对整个模拟域进行积分后，两者之间找到较好一致性。我们指出，强磁曲率会破坏拉格朗日模型所假设的磁矩守恒，导致错误结果。欧拉流体模型是完整的流体描述，能够准确地模型化整体能量化。然而，其组成能量化项的局部测量不必然反映等离子体被加热或加速的 Location。拉格朗日导向中心模型能够准确描述粒子能量化，但不能描述流体能量的演化。我们得出结论：尽管两种模型都可能是有效的，但它们描述的本质不同，在选择使用哪种模型时应加以注意。