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首页> 外文期刊>Planetary and space science >Collisionless relaxation of the ion ring distribution in space plasma
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Collisionless relaxation of the ion ring distribution in space plasma

机译：空间等离子体中离子环分布的无碰撞松弛

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Energetic processes often produce transversely-heated angular distributions of the magnetized core (lowest energy) plasma. This characteristic is found in solar wind ion pickup, resulting from cometary or interstellar gas ionization, in Earths' ionosphere, and with hot ions formed around the Space Transportation System during gas releases. We investigate the thermalization of O+ ion pickup using the 2.5D hybrid simulation method (with fluid electrons and kinetic ions) of the ion pickup (ring) distributions, formed in the auroral ionosphere, with a range of ring velocities and thermal to magnetic pressure ratios. We find that in the unstable collisonless regime the anisotropy of the non-thermal distribution produces the ion-cyclotron instability, and the nonlinear relaxation is accompanied by wave-particle scattering that results in an emitted power of EMIC waves. We conclude that ionospheric pickup thermalization is slow due to the small ring speed compared to the thermal and Alfven speeds, while in the solar wind and other space plasmas regions with larger ion-ring velocity the collisionless relaxation and thermalization is rapid in terms of O+ ion gyro-period.
机译：高能过程通常会产生磁芯（最低能量）等离子体的横向加热角分布。这种特征存在于太阳风离子拾取中，这是由于地球电离层中的彗星或星际气体电离引起的，并且在气体释放期间在空间运输系统周围形成了热离子。我们使用极光电离层中形成的离子拾取（环）分布的2.5D混合模拟方法（带有流体电子和动能离子），研究了O +离子拾取的热化过程，该分布具有一定的环速度和热磁比。我们发现，在不稳定的无碰撞状态下，非热分布的各向异性会产生离子回旋加速器的不稳定性，并且非线性弛豫伴随着波粒散射，从而导致EMIC波的发射功率增大。我们得出的结论是，与热和Alfven速度相比，电离层拾波器的热化由于环速度小而较慢，而在太阳风和其他具有较大离子环速度的空间等离子体区域中，就O +离子而言，无碰撞弛豫和热化迅速陀螺周期。

著录项

  • 来源
    《Planetary and space science》 |2019年第1期|75-84|共10页
  • 作者

    Ofman L.; Moore T. E.; Glocer A.;

  • 作者单位

    Catholic Univ Amer Dept Phys Washington DC 20064 USA|NASA GSFC Code 671 Greenbelt MD 20771 USA;

    NASA GSFC Code 673 Greenbelt MD 20771 USA;

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