爆炸性磁能释放期间日冕等离子体的随机费米能量化

本研究旨在利用\cite{Fermi49}最初提出的设定，分析带电粒子（离子和电子）与随机形成的粒子散射体（例如大尺度局域“磁涨落”或“相干磁不规则体”）的相互作用。这些散射体由爆炸性磁能释放形成，并以阿尔芬速度沿不规则磁场传播。它们是局域大尺度涨落（$\delta B/B \approx 1$），随机分布于不稳定磁拓扑内部，本文将称之为{\bf 阿尔芬散射体（AS）}。我们构建了一个三维网格，其中一小部分随机选取的网格点充当AS。特别地，我们研究大量测试粒子在AS集合内的演化，分析其能量分布和逃逸时间分布的演变。我们使用一种成熟的方法，直接从粒子轨迹估计输运系数。利用估计的输运系数并数值求解福克-普朗克（FP）方程，我们能够重现粒子的能量分布。我们证明，对温和相对论性和相对论性等离子体的随机费米能量化（SFE）可以加热并加速背景粒子分布的高能尾部，正如\citet{Parker58}和\citet{Ramaty79}所预言。热等离子体的温度和能量粒子的尾部取决于粒子在能量化体积内散射体之间的平均自由程（$\lambda_{\rm sc}$）。