关于电子扩散区中“不连续”能量转换的起源
摘要：磁重联过程中，磁场线在电子扩散区域（EDR）内相互连接。在某些EDR中，重联和能量转换速率受稳定的垂直电场控制。在其他EDR中，能量转换速率$ \vec{J} \cdot \vec{E}' $是"不规则的"，具有电子尺度的大振幅正负峰值。我们通过对NASA的磁层多尺度（MMS）任务观测到的22个各种条件下的EDR进行研究，以确定引起不规则的$ \vec{J} \cdot \vec{E}' $的原因。能量转换的不规则程度被量化，并与影响重联结构、稳定性和效率的渐近进流区域的七个参数相关联。我们发现：（1）引导场强度和进流离子压力、电子压力、重联磁场强度和数密度的非对称性与EDR能量转换的不规则性没有很好的相关性；（2）22个EDR的垂直轴通常与"优选"轴相当一致，该轴通过时间平均的进流磁场的二分之一位置并最大化重联速率；（3）上游磁场方向的时间变化与EDR能量转换的不规则性最相关。分析了具有非均匀进流磁场的三维完全动力学重联模拟；磁场的变化产生次级X线线，这些线发展以最大化对于时间变化的进流磁场的重联速率。结果表明，磁吹过重联，其进流磁场方向经常高度变化，至少在电子尺度上，在空间上常常具有不规则性。
作者：Kevin J. Genestreti, Xiaocan Li, Yi-Hsin Liu, James L. Burch, Roy B. Torbert, Stephen A. Fuselier, Takuma Nakamura, Barbara L. Giles, Daniel J. Gershman, Robert E. Ergun, Christopher T. Russell, and Robert J. Strangeway
论文ID：2203.13879
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2022-08-17