非对称磁重联中岛并合期间的电子动力学

我们给出了非对称磁重联中快速岛并合期间的电子动力学分析。我们考虑了一个具有两个非对称过渡层的双周期系统。上层是一个非对称 Harris 片，初始扰动以促进单一重联点。下层是一个切向间断，促进形成许多 X 点，这些 X 点之间由快速并合的岛分隔。两层中的磁场与密度均有强烈跳跃，但压强保持恒定。我们的分析聚焦于岛并合期间电子获能的后果。我们首先关注电子温度的平行与垂直分量，以确定可能存在的各向异性和非回旋性。得益于对两个不同模拟层的直接比较，我们能够区分出对应于三个不同关注区域的三种主要行为类型。第一种类型代表发生传统非对称重联且不涉及岛并合的区域。第二种区域则显示出两个并合岛之间的重联事件。最后，第三种区域标识出两个发散岛之间的区域，且未观测到重联的典型特征。这些后者的区域中的电子还表现出平顶分布，这源于由来自两个最近重联点的两束相互作用电子束所产生的双流不稳定性饱和。最后，对非回旋性（agyrotropy）的分析显示，在面向较高磁场区域的下侧整体存在一种独特的双重结构。针对所研究的三种区域发现的区分特征，为最近发射的用于研究涉及多岛磁层顶重联的 MMS NASA 任务提供了明确指示。