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具有法向磁场与场向等离子体流的磁尾电流片稳定性

空间物理 2021-12-01 v1 等离子体物理

摘要

磁尾动力学最重要的问题之一是亚暴触发以及相关的磁尾电流片不稳定性。由于具有单调 BzB_z 的最简单二维电流片构型被证明对撕裂模稳定,不稳定性研究的焦点转向更特殊的构型,例如具有强瞬态离子电流的动力学电流片以及具有非单调 BzB_z(局部 BzB_z 极小和/或峰值)的电流片。后一种电流片构型的稳定性已在动力学与流体方法内被研究,而对瞬态离子效应的研究仅限于动力学模型。本文旨在对模拟具有瞬态离子电流片的多种流体电流片构型提供稳定性详细分析。利用具有两个场向离子流(模拟压力非回转性效应)的系统,我们构造了具有有限 BzB_z 的一维电流片。该模型很好地描述了近期发现的极薄强磁尾电流片。该双离子模型的稳定性分析证实了有限 BzB_z 的稳定效应,并表明最稳定的电流片是恰好具有反向流动离子流且净流为零的那种。此类场向流可替代压力张量非回转性对应力平衡的贡献,但不能超越 BzB_z 的稳定效应。所得结果在磁尾动力学模型与航天器观测背景下进行了讨论。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.08478,
  title  = {Stability of the magnetotail current sheet with normal magnetic field and field-aligned plasma flows},
  author = {Chen Shi and Anton Artemyev and Marco Velli and Anna Tenerani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08478},
  year   = {2021}
}