A Brief Review on Particle Acceleration in Multi-island Magnetic Reconnection
A Brief Review on Particle Acceleration in Multi-island Magnetic Reconnection
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多岛磁重联粒子加速简述
DOI：
10.1088/1742-6596/1332/1/012003
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zank, G. P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Che, H.;Zank, G. P.
本文简要介绍了多岛磁重联中粒子加速的基本物理和理论研究以及粒子模拟研究的最新进展。多岛磁重联中的粒子加速被认为是太阳耀斑和太阳风中高能粒子加速的一种合理机制。理论研究表明，如果粒子运动在重联事件中充分随机化，这种机制可以产生所观察到的高能粒子的幂律能量分布。然而，PIC模拟似乎表明，一阶费米加速机制是无法产生一个幂律粒子的能量分布函数在温和的相对论性多岛磁重联。另一方面，虽然高度相对论性重联的模拟似乎能够产生幂律能谱，但所获得的谱指数通常比在太阳风和太阳耀斑事件中通常观察到的指数约为− 5的软幂律谱更硬。此外，由于3D磁场重联中的动力学不稳定性而导致的等离子体加热可能使幂律粒子“热化”，使得多岛重联更难以产生幂律谱。我们讨论了可能导致这些问题的可能原因。
The basic physics and recent progresses in theoretical and particle-in-cell (PIC) simulation studies of particle acceleration in multi-island magnetic reconnection are briefly reviewed. Particle acceleration in multi-island magnetic reconnection is considered a plausible mechanism for the acceleration of energetic particles in solar flares and the solar wind. Theoretical studies have demonstrated that such a mechanism can produce the observed power- law energy distribution of energetic particles if the particle motion is sufficiently randomized in the reconnection event. However, PIC simulations seem to suggest that the first-order Fermi acceleration mechanism is unable to produce a power-law particle energy distribution function in mildly relativistic multi-island magnetic reconnections. On the other hand, while simulations of highly relativistic reconnections appear to be able to produce a power-law energy spectra, the spectral indices obtained are generally harder than the soft power-law spectra with indices ~ − 5 commonly observed in the solar wind and solar flare events. In addition, the plasma heating due to kinetic instabilities in 3D magnetic reconnection may “thermalize” the power-law particles, making it even more difficult for multi-island reconnections to generate a power-law spectrum. We discuss the possible reasons that may lead to these problems.
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影响因子：
2.2
作者：
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通讯作者：
Kilian
DOI：
--
发表时间：
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期刊：
影响因子：
--
作者：
W. I. Axford
通讯作者：
W. I. Axford
DOI：
10.3847/2041-8213/aaddf6
发表时间：
2018-09
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
--
作者：
L.-L. Zhao-L.;G. Zank;O. Khabarova;S. Du;Y. Chen;L. Adhikari;Q. Hu
通讯作者：
L.-L. Zhao-L.;G. Zank;O. Khabarova;S. Du;Y. Chen;L. Adhikari;Q. Hu
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作者：
T. Tajima;J. Sakai
通讯作者：
J. Sakai
DOI：
--
发表时间：
1997
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影响因子：
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