Campos eléctricos no ideales fuertes y disipación de energía observados por MMS dentro de capas de corriente alineadas al campo en la capa de plasma de la magnetosfera terrestre
Autores: Leonenko, Makar V.; Grigorenko, Elena E.; Zelenyi, Lev M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Mms
Corriente alineada al campo
Reconexión magnética
Capa de plasma
Densidad de corriente eléctrica
Estructura a escala de electrones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Informamos sobre las observaciones de MMS de los intensos picos de corriente alineada al campo (FAC) producidos por la reconexión magnética en las líneas de campo de la capa de plasma (PS). El MMS se encontraba en la dirección de la cola de una línea X cercana a la Tierra y se observó el pico más intenso de FAC con una densidad de corriente eléctrica de 70 nA/m cerca de la separatriz magnética. Las estructuras de FAC ubicadas más profundamente en la PS estaban fuertemente filamentadas y consistían en varios picos con un grosor de (1-2) (es el radio de giro de los electrones térmicos). Encontramos que el FAC en estas estructuras era transportado por poblaciones de electrones térmicos y supratérmicos no magnetizados (>= 1 keV), que representaban entre el 20% y el 80% de toda la población de electrones. Se detectaron fuertes campos eléctricos no ideales de hasta 100 mV/m en el pico de FAC cerca de la separatriz magnética. La generación de estos campos se debió principalmente a la resistividad anómala, posiblemente causada por las fluctuaciones electrostáticas. Como resultado, se produjo una disipación de energía significativa de hasta 1.3 nW/m dentro de la estructura de FAC a escala electrónica, lo que provocó un aumento en la temperatura de los electrones por un factor de dos en comparación con la de fuera del FAC. Así, las observaciones de MMS demuestran que durante el intervalo de la línea X activa, la parte exterior de la PS consiste en múltiples capas/filamentos de FAC a escala electrónica en los que ocurre un intercambio significativo de energía entre electrones y campos. Para investigar la estabilidad de estos filamentos y estimar su vida útil, se necesitan observaciones adicionales y estudios teóricos.
Descripción
Informamos sobre las observaciones de MMS de los intensos picos de corriente alineada al campo (FAC) producidos por la reconexión magnética en las líneas de campo de la capa de plasma (PS). El MMS se encontraba en la dirección de la cola de una línea X cercana a la Tierra y se observó el pico más intenso de FAC con una densidad de corriente eléctrica de 70 nA/m cerca de la separatriz magnética. Las estructuras de FAC ubicadas más profundamente en la PS estaban fuertemente filamentadas y consistían en varios picos con un grosor de (1-2) (es el radio de giro de los electrones térmicos). Encontramos que el FAC en estas estructuras era transportado por poblaciones de electrones térmicos y supratérmicos no magnetizados (>= 1 keV), que representaban entre el 20% y el 80% de toda la población de electrones. Se detectaron fuertes campos eléctricos no ideales de hasta 100 mV/m en el pico de FAC cerca de la separatriz magnética. La generación de estos campos se debió principalmente a la resistividad anómala, posiblemente causada por las fluctuaciones electrostáticas. Como resultado, se produjo una disipación de energía significativa de hasta 1.3 nW/m dentro de la estructura de FAC a escala electrónica, lo que provocó un aumento en la temperatura de los electrones por un factor de dos en comparación con la de fuera del FAC. Así, las observaciones de MMS demuestran que durante el intervalo de la línea X activa, la parte exterior de la PS consiste en múltiples capas/filamentos de FAC a escala electrónica en los que ocurre un intercambio significativo de energía entre electrones y campos. Para investigar la estabilidad de estos filamentos y estimar su vida útil, se necesitan observaciones adicionales y estudios teóricos.