高马赫数冲击波下的非热电子：电子冲击摩擦加速

我们通过粒子-in-cell 模拟研究了高马赫数正交磁声波冲击波中超热电子加速机制。我们发现在冲击波过渡区域发生冲击摩擦/摩托轨道加速，产生的超热电子在由反射离子与入射电子相互作用时激发的一系列大幅电荷孤立波（ESWs）中。结果表明，电子可能被 ESWs 捕获，在捕获阶段可通过冲击波运动/对流电场有效加速。我们讨论了超热电子可被加速至 $m_i c^2 (v_0/c)$，其中 $m_i c^2$ 为离子静质能，$v_0$ 为冲击波上游流速。此外，当 Alfv\'en 马赫数 $M_A$ 超过几个十时，这些部分超热电子可能被有效捕获超过长时间并被加速至由全局冲击波尺寸决定的冲击势能。