银河磁旋中动力学特征的磁层多尺度观测
摘要：阿尔文涡旋是一种多尺度非线性结构，对湍流的间歇性有影响。尽管先前的研究主要集中在阿尔文涡旋的空间特性（即尺度、方向和运动），但阿尔文涡旋内的等离子特征尚不明确。此外，等离子激励与阿尔文涡旋之间的联系仍然不清楚。基于磁层多尺度（MMS）任务的高分辨实地测量，我们首次报告了阿尔文涡旋内的独特等离子特征。我们确定该阿尔文涡旋是半径约为10个质子旋进尺度的二维（k_⊥≫k_|）准单极结构。其磁场波动δB_⊥与速度波动δV_⊥呈反相关，因此平行电流密度j_|和流旋ω_|是反对齐的。在涡旋的不同部分（即边缘、中部、中心），离子和电子温度差异很大，并且它们的行为趋势相反：离子温度变化与j_|相关，而电子温度变化与ω_|相关。此外，温度各向异性以及非麦克斯韦动力学效应在涡旋内的|ω_|（|j_|）峰值处显示出强烈增强。还进行了观测结果与数值/理论结果的比较。此外，讨论了能量转换通道和与阿尔文涡旋相关的可压缩性。这些结果有助于理解相干涡旋结构和动力学过程之间的联系，从而确定湍流能量在弱碰撞空间等离子体中的耗散方式。
作者：Tieyan Wang, Olga Alexandrova, Denise Perrone, Malcolm Dunlop, Xiangcheng Dong, Robert Bingham, Yu. V. Khotyaintsev, C. T. Russell, B. L. Giles, R. B. Torbert, R. E. Ergun, J. L. Burch
论文ID：1901.03869
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2019-03-08