撕裂驱动重联：涉及 Firehose 动力学不稳定性的能量转换（二维混合 M"obius 模拟）

本研究聚焦于弱碰撞天体物理等离子体中与撕裂驱动磁场重联相关的能量转换。我们采用具有 M"obius 带拓扑的新型周期边界条件的二维混合粒子模拟，其计算效率为常规周期条件的两倍。通过评估离子电场做功率（$\mathbf{j}_i \cdot \mathbf{E}$）和压力-应变相互作用（$\mathbf{P}_i : \mathbf{\nabla u}_i$），发现大部分能量转换发生在不稳定性的非线性阶段，磁能向离子动能（体相外流）和内能（加热）转移。这些能量转换率同量级但空间不均匀。加热主要发生在磁岛内，而在 X 点附近，几乎等量的磁能转移至体相等离子体流和加热。再连接的等离子体 furthermore 展现出平行于局部磁场 $\mathbf{B}$ 的离子温度高于垂直方向的温度各向异性。该温度各向异性由磁岛收缩维持，但最终由 firehose 不稳定性调节，其主导效应是将内能从平行方向重新分配到垂直方向。