二维 MHD 重联模拟中具有反常俯仰角散射的粒子加速

太阳耀斑期间磁能转化为其他形式是太阳物理学中尚未解决的突出问题之一。普遍认为磁重联在这些转化过程中起着至关重要的作用。为了实现太阳耀斑所需的快速能量释放，在重联的磁流体动力学 (MHD) 模拟中，通常使用比 Spitzer 电阻率高几个数量级的反常电阻率。Spitzer 电阻率基于库仑散射，而在加速粒子达到的高能下，库仑散射变得微不足道。因此，重联事件中的粒子加速模拟通常在不考虑加速粒子与任何背景等离子体相互作用的情况下进行。然而，对于由太阳耀斑内湍流引起的与反常电阻率相关的散射，情况未必如此，因为较高的电阻率意味着较高的散射率。我们展示了测试粒子计算的结果，包括有和无俯仰角散射的情况，所使用的场源自二维 (2D) X 点重联的 MHD 模拟。考虑了与反常电阻率和局部 Spitzer 电阻率之比成正比的散射率，以及固定值的散射率。独立于反常电阻率的俯仰角散射会导致比无散射情况下更高的最大能量。依赖于局部反常电阻率的散射率往往产生较少的高能粒子，这是因为分离线处的散射较弱，尽管与电阻率无关的散射相比，电流片中的散射可能更强。强散射还会导致从重联流出区离开计算域的粒子数量增加，而不是像无散射情况下那样沿分离线离开。