Magnetic Reconnection, Turbulence, and Particle Acceleration: Observations in the Earth's Magnetotail - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Geophysical Research Letters Année : 2018

Magnetic Reconnection, Turbulence, and Particle Acceleration: Observations in the Earth's Magnetotail

R. E. Ergun
  • Fonction : Auteur
K. A. Goodrich
  • Fonction : Auteur
F. D. Wilder
  • Fonction : Auteur
N. Ahmadi
J. C. Holmes
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S. Eriksson
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J. E. Stawarz
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R. Nakamura
K. J. Genestreti
Michael Hesse
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J. L. Burch
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R. B. Torbert
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T. D. Phan
S. J. Schwartz
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Jonathan P. Eastwood
  • Fonction : Auteur
R. J. Strangeway
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Olivier Le Contel
C. T. Russell
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M. R. Argall
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P.-A. Lindqvist
L. J. Chen
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P. A. Cassak
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B. L. Giles
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T. W. Leonard
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B. Lavraud
Alessandro Retinò
W. H. Matthaeus
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A. Vaivads

Résumé

We report observations of turbulent dissipation and particle acceleration from large-amplitude electric fields (E) associated with strong magnetic field (B) fluctuations in the Earth's plasma sheet. The turbulence occurs in a region of depleted density with anti-earthward flows followed by earthward flows suggesting ongoing magnetic reconnection. In the turbulent region, ions and electrons have a significant increase in energy, occasionally >100 keV, and strong variation. There are numerous occurrences of |E| >100 mV/m including occurrences of large potentials (>1 kV) parallel to B and occurrences with extraordinarily large J · E (J is current density). In this event, we find that the perpendicular contribution of J · E with frequencies near or below the ion cyclotron frequency (fci) provide the majority net positive J · E. Large-amplitude parallel E events with frequencies above fci to several times the lower hybrid frequency provide significant dissipation and can result in energetic electron acceleration.

Dates et versions

hal-01895688 , version 1 (15-10-2018)

Identifiants

Citer

R. E. Ergun, K. A. Goodrich, F. D. Wilder, N. Ahmadi, J. C. Holmes, et al.. Magnetic Reconnection, Turbulence, and Particle Acceleration: Observations in the Earth's Magnetotail. Geophysical Research Letters, 2018, 45, pp.3338-3347. ⟨10.1002/2018GL076993⟩. ⟨hal-01895688⟩
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