磁层多尺度(MMS)对极早期前兆瞬变的观测
空间物理
2020-10-14 v1
摘要
前兆瞬变是离子前兆区中的离子动力学结构。由于其动压扰动，它们可以扰动弓形激波与磁层-电离层系统。它们也能加速粒子，有助于激波加速。然而，它们究竟如何形成仍不清楚。近期的粒子模拟指出了电场与Hall电流在形成过程中的重要作用。为进一步检验这一点，我们利用磁层多尺度(MMS)任务的数据，对两个刚刚开始形成的小型（1000-2000 km）前兆瞬变事件进行案例研究。在MMS呈四面体编队的事件1中，我们表明决定磁场构型的电流密度配置主要由去磁化前兆离子产生的Hall电流驱动。由此产生的磁场时变感应出电场，驱动冷等离子体随磁力线向外运动。在MMS呈串珠编队的事件2中，我们分析了场与等离子体参数的演化。我们表明磁通量与质量通量从核心向外输运，导致边界变陡。变陡的边界俘获了更多前兆离子并引起前兆离子更强的去磁化，非线性地进一步增强了Hall电流。基于我们的观测，我们提出一个物理形成过程：前兆离子对其Hall电流引起的变化磁场的正反馈使得一种不稳定性及该结构的增长成为可能。
引用
@article{arxiv.2008.12383,
title = {Magnetospheric Multiscale (MMS) observations of foreshock transients at their very early stage},
author = {Terry Z. Liu and Xin An and Hui Zhang and Drew Turner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12383},
year = {2020}
}
备注
Accepted by ApJ