多重重联中.firehose不稳定性的原位证据
空间物理
2020-04-20 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
通过重联电流片的能量转换在空间和天体物理等离子体中十分常见。电流片经常在多个重联位点发生破裂，导致位点间形成等离子体团结构，这可能影响能量转换。我们给出了地球磁尾多重重联中firehose不稳定性的原位证据。观测到的沿磁场方向加速的质子束以及 whistler 类型的离子尺度涨落，意味着在两个活跃重联位点之间发生了firehose不稳定性。根据实测等离子体参数估算的线性波色散关系表明，firehose相关的电磁涨落具有正增长率。使用2.5维隐式粒子网格代码对观测到的多重重联时间演化进行模拟表明，随着两重联位点间形成的等离子体团演化，其边缘等离子体变得各向异性并越过firehose边际稳定阈值，从而产生磁场涨落。观测与模拟的综合结果表明，在重联位点之间起作用的firehose不稳定性将等离子体动能转换为磁场涨落能量，抵消了重联位点处发生的磁能向等离子体能量的转换。这表明多重重联中的磁能转换效率可能低于单点重联的情况。
引用
@article{arxiv.2004.08280,
title = {In situ evidence of firehose instability in multiple reconnection},
author = {Alexandra Alexandrova and Alessandro Retinò and Andrey Divin and Lorenzo Matteini and Olivier Le Contel and Hugo Breuillard and Filomena Catapano and Giulia Cozzani and Ivan Zaitsev and Jan Deca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08280},
year = {2020}
}