双电层对耀斑中高能电子输运的抑制

在耀斑和日冕物质抛射期间，来自日冕源的高能电子通常具有比穿越系统时间长得多的寿命，这表明它们在源区受到约束。我们进行了粒子网格模拟，以探索高能电子从日冕到色球的输运机制以及可能的约束。我们建立了一个初始系统，其中预加速的热电子沿局部磁场与环境冷电子接触，并让其随时间演化。在热电子自由传播的短暂阶段之后，观察到由非线性、高度局域的静电场（以双电层形式）对输运的抑制。双电层出现在两个电子群体的接触处。它由离子-电子流不稳定性驱动，该不稳定性源于反向回流电流电子与离子相互作用的漂移。双电层随时间增长，并支持两个区域之间温度的显著下降，从而减少热通量，这种状态在模拟期间持续存在。本研究表明，当高能电子开始从日冕加速位置向外传播时，输运抑制就开始了。它还意味着，在双电层寿命期间，动能小于双电层静电势能的高能电子被约束，该寿命远长于电子穿过源区的渡越时间。