试探粒子能量增益及动态MHD湍流的各向异性效应

本文中，我们分析动态三维MHD湍流对试探粒子加速的影响，并比较这一演化系统通过电流片相互作用影响粒子能量增益的方式与冻结时间场的情况。为此，我们分析从MHD方程直接数值模拟中提取的静态电磁场下的系综粒子加速，并与动态场进行比较。我们表明，动态模型中粒子加速的减弱源于粒子在磁力线中的捕获，这迫使粒子停留在移动的电流片中，从而抑制了其在结构间强电场梯度处的较长暴露，而后者是一种高效的粒子加速机制。此外，我们分析由平均磁场引起的各向异性效应。众所周知，对于足够强的外场，系统经历向二维流动的转变。这导致相干结构尺寸增大，造成粒子的磁化状态并降低粒子能量增益。