Validation of Anisotropic Electron Fluid Closure Through In Situ Spacecraft Observations of Magnetic Reconnection
Validation of Anisotropic Electron Fluid Closure Through In Situ Spacecraft Observations of Magnetic Reconnection
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通过原位航天器磁重联观测验证各向异性电子流体闭合
DOI：
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发表时间：
2019
影响因子：
5.2
通讯作者：
W. Daughton
中科院分区：
文献类型：
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作者：
B. Wetherton;J. Egedal;A. Le;W. Daughton
在无碰撞空间等离子体中，一个有效的电子流体模型对于理解磁场重联的结构和演化是非常必要的。此外，这样的流体模型将是有用的模拟系统太大，在一个完全的动力学模型是易处理的。使用磁层多尺度航天器观测，我们提供了直接确认Lê等人，2009年（https：//doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.085001）状态方程的电子压力张量在引导场重联，并演示了如何关闭可以应用于有效的数值模拟，产生新的物理见解的电子加热问题。此外，我们使用Lê等人，2009年状态方程预测排气中电子加热的比例与现有的观测数据相当。
A valid fluid model for electrons in collisionless space plasmas is desirable for understanding the structure and evolution of magnetic reconnection geometries. Additionally, such a fluid model would be useful for the simulation of systems too large to be tractable in a fully kinetic model. Using Magnetospheric Multiscale spacecraft observations, we provide direct confirmation of the Lê et al., 2009 (https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.085001) equations of state for the electron pressure tensor during guide field reconnection and demonstrate how the closure can be applied in efficient numerical simulation, yielding new physical insight to the electron heating problem. Furthermore, we use the Lê et al., 2009 equations of state to predict a scaling of electron heating in the exhaust comparable to the available observational data.