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基于压力-应变相互作用识别磁重联生长相位

等离子体物理 2024-10-21 v1 空间物理

摘要

磁重联往往突然启动,然后迅速发展到非线性准稳态。尽管卫星经常检测到重联事件,但确定系统是否已达到稳态或仍在演化仍具有挑战性。本文提出,磁重联分离面在电子扩散区(EDR)内的相对快速开启,可作为重联生长相位的指标。分离面的开启是由在X线下游的电子流向外部发散并绕行偶极化前沿产生的。这种流动模式导致压力-应变相互作用中特征的空间结构,这些结构可作为重联事件生长相位的有用指示器。我们采用反平行磁重联的二维粒子-in-cell数值模拟来验证这一预测。我们发现,讨论的该特征以及传统的重联指标一起可作为生长相位的标记。该特征可能通过单点测量实现,例如使用NASA的磁层多尺度(MMS)卫星在地球磁层尾部进行测量。也讨论了将其应用于其他发生重联情形的场景。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.14139,
  title  = {Identifying the Growth Phase of Magnetic Reconnection using Pressure-Strain Interaction},
  author = {M. Hasan Barbhuiya and Paul A. Cassak and Alex Chasapis and Michael A. Shay and Giulia Cozzani and Alessandro Retino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.14139},
  year   = {2024}
}

备注

Submitted to JGR: Space Physics