Multistep Electron Acceleration in Multiple Dynamic Electron-Scale Current Sheets

doi:10.1029/2025JA034891

Multistep Electron Acceleration in Multiple Dynamic Electron-Scale Current Sheets

2026-04-03

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DOI：10.1029/2025JA034891

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我们研究了由位于尾部的X线生成的离子突发性整体流（BBFs）传播所扰动的等离子体片（PS）中形成的多个电子尺度电流片（ECSs）。BBF到达后，随之发生压缩、磁通量堆积和感应电场增强。这些现象可能触发了靠近MMS位置的电子单独次级重联（SR）。我们将伴随的物理效应视为通过级联电子电流片（CECSs）的生成，在电子动力学尺度上实现碰撞能量转换的基本单元，其演化导致额外的电子加速并影响局部电子各向异性。CECS形成的拟议情景如下：SR(s)加速场向电子束流，在SR的流出区域生成电流细丝。由离子BBF提供的外部驱动力迫使细丝合并并形成准1D场向ECS(s)。进一步的ECS变薄产生沿电流方向的感应电场（EJ）。该电场的作用为：(a)使载流电子获得额外的能量增益，最高可达约1 keV，从而生成新的场向ECS；(b)促进磁化电子的E × B $\boldsymbol{E}\times \boldsymbol{B}$ 漂移，生成新的电子束流及相关垂直ECS，其中JE×B ∼ − e · n · [ E × B ] / B 2。JE×B的增加生成一个新的沿JE×B方向的感应EJ(1)。该电场将电子加速至垂直于B的方向，直到E × B $\boldsymbol{E}\times \boldsymbol{B}$ 漂移存在。这种级联电子加速解释了不同PS位置出现具有任意电流方向的ECSs，直到外部驱动力将BBF的能量从宏观尺度传递至电子动力学尺度。

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Multistep Electron Acceleration in Multiple Dynamic Electron-Scale Current Sheets

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