Downstream high-speed plasma jet generation as a direct consequence of shock reformation.
Downstream high-speed plasma jet generation as a direct consequence of shock reformation.
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DOI：
10.1038/s41467-022-28110-4
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发表时间：
2022-02-01
影响因子：
16.6
通讯作者：
Lindqvist PA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Raptis S;Karlsson T;Vaivads A;Pollock C;Plaschke F;Johlander A;Trollvik H;Lindqvist PA
冲击波是自然界最强大的粒子加速器之一，它与相对论电子加速和宇宙射线有关。上游的激波观测包括波的产生、波粒相互作用和磁压缩结构，而在激波和下游，可以观察到粒子加速、磁重联和等离子体喷流。在这里，使用磁层多尺度(MMS)，我们展示了在地球弓激波产生的高速下游流(喷流)作为激波改造的直接结果的现场证据。由于上游等离子体波演化和弓形激波正在进行的改造周期的共同作用，在下游观察到了急流。这一产生过程也可以适用于行星和天体物理等离子体，在那里通常可以发现无碰撞的激波。在地球磁鞘中观察到的喷流有几种形成机制。在这里，作者展示了地球弓激波产生的高速下游流作为激波改造的直接结果的证据，这与所提出的机制不同。
Shocks are one of nature’s most powerful particle accelerators and have been connected to relativistic electron acceleration and cosmic rays. Upstream shock observations include wave generation, wave-particle interactions and magnetic compressive structures, while at the shock and downstream, particle acceleration, magnetic reconnection and plasma jets can be observed. Here, using Magnetospheric Multiscale (MMS) we show in-situ evidence of high-speed downstream flows (jets) generated at the Earth’s bow shock as a direct consequence of shock reformation. Jets are observed downstream due to a combined effect of upstream plasma wave evolution and an ongoing reformation cycle of the bow shock. This generation process can also be applicable to planetary and astrophysical plasmas where collisionless shocks are commonly found. Several mechanisms exist for formation of jets observed in Earth’s magnetosheath. Here, the authors show evidence of high-speed downstream flows generated at the Earth’s bow shock as a direct consequence of shock reformation, which is different than the proposed mechanisms.
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