MMS 对地球磁鞘中依赖于 beta 的离子温度各向异性约束的观测

太阳风中的质子(电离氢)经常表现出垂直于和平行于等离子体背景磁场的不同温度($T_{\perp p}$ 和 $T_{\parallel p}$)。大量先前的行星际太阳风研究表明,随着等离子体 beta($\beta_{\parallel p}$)增大,观测到的温度各向异性($R_p\equiv T_{\perp p}\,/\,T_{\parallel p}$)取值范围变窄。传统上,该效应被归因于动力学微观不稳定性。本研究首次利用磁层多尺度任务(MMS)的数据探索地球磁鞘中此类依赖于 $\beta_{\parallel p}$ 的 $R_p$ 限制。这些数据在 $(\beta_{\parallel p},R_p)$ 平面上的分布揭示了 $R_p>1$ 和 $R_p<1$ 两方面的限制。利用线性 Vlasov 理论计算了离子回旋、镜像、平行 firehose 和斜 firehose 不稳定性的常增长率等值线。这些不稳定性阈值与数据分布的等值线紧密吻合,表明不稳定性与磁鞘中离子温度各向异性的极端值有强关联。讨论了不稳定性调节温度各向异性的可能性。