基于双向耦合磁流体力学嵌入粒子网格模型的地球日侧磁重联全局三维模拟：初步结果
空间物理
2017-09-22 v1
摘要
我们利用最近发展的磁流体力学嵌入粒子网格模型(MHD-EPIC)，开展了具有动理重联物理的地球磁层三维(3D)全局模拟，以研究磁通量传输事件(FTEs)与日侧磁重联。在长达一小时的模拟中，FTEs在日下点附近准周期生成并向两极移动。我们发现FTE在形成初期的磁场特征类似于“陨石坑型FTE”，其特征是FTE中心磁场强度凹陷。在FTE核心场增长至显著值后，其成为具有典型磁通绳结构的FTE。当FTE穿过尖点时，FTE磁力线与尖点磁力线之间的重联可耗散FTE。我们的模型还捕获了动理特征。在重联点附近发现了新月形电子相空间分布。在出现拉莫尔电场的位置，离子也发现了类似分布。沿电流片方向的低混杂漂移不稳定性(LHDI)也出现在磁鞘与磁层等离子体界面。LHDI电场约为8 mV/m，其相对于电子回旋半径的主导波长与MMS观测结果合理吻合。
引用
@article{arxiv.1704.03803,
title = {Global three-dimensional simulation of Earth's dayside reconnection using a two-way coupled magnetohydrodynamics with embedded particle-in-cell model: initial results},
author = {Yuxi Chen and Gabor Toth and Paul Cassak and Xianzhe Jia and Tamas I. Gombosi and James A. Slavin and Stefano Markidis and Ivy Bo Peng and Vania K. Jordanova},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03803},
year = {2017}
}