偶极化锋面上能量转化与分配的模拟研究

摘要：

偶极化锋面在地球磁尾的能量和物质传输中有着重要的作用.以往的研究表明,偶极化锋面是磁尾磁重联释放能量发生能量转化的主要场所.然而,在这些被释放的磁能中,离子和电子各自所获得的能量总量缺少定量的研究.本文利用全粒子数值模拟来研究磁重联中偶极化锋面上的能量转化与能量分配.结果表明,离子获得了总能量的90％,电子只获得了总能量的1o％.其获得能量主要来自于Y方向分量的贡献.另外,本文还研究了引导场对能量转化与分配的影响.研究表明当引导场大小为0.5倍初始磁场时,离子获得了多达95％的能量,电子只获得了5％的能量.同时,引导场导致磁重联拓扑结构的改变,使得能量转化项Z方向分量的贡献不再是可忽略的.这些研究结果有助于我们进一步理解偶极化锋面在磁尾粒子加速与能量转化过程中的作用.

关键词：偶极化锋面、全粒子模拟、能量转化、能量分配

所属期刊栏目：65

分类号：P353(空间物理)

资助基金：国家自然科学基金41821003

在线出版日期：2022-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2412-2420