低纬边界层对有限宽度磁尾对流模型的贡献

地球夜侧等离子体片内的等离子体对流对磁尾的结构以及可能的动力学演化产生影响。为了表征稳态对流过程，我们扩展了磁尾等离子体片对流的有限尾宽模型。该模型假设等离子体源是均匀的，并考虑了二维磁场几何构型中离子的向昏侧梯度/曲率漂移和向地 E × B 漂移。在缓慢对流期间（即跨尾电势能相对于源等离子体的热能较小时），承压离子发生显著的向昏侧净位移。假设电子是冷的，并且我们认为这一假设适用于等离子体片参数。我们推广了先前沿子夜子午线获得的解，以描述等离子体压力和数密度随尾部宽度的变化。对于均匀的深尾粒子源，近尾晨侧侧翼的等离子体压力和数密度低得不切实际。因此，我们增加了一个源自晨侧低纬边界层（LLBL）的次级等离子体源。双等离子体源共同促成了整个磁赤道平面的等离子体压力和数密度。模型结果表明，在弱对流期间，LLBL 可能是近尾中央等离子体片等离子体的重要来源。该模型预测了近磁尾从晨侧到昏侧的跨尾压力梯度。我们认为，该等离子体压力梯度部分被反向的磁压力梯度所平衡，对此已有观测证据支持。最后，压力与数密度的比值用于定义等离子体“温度”。我们强调，温度和多方指数等物理量必须谨慎解释，因为在两源等离子体显著混合且分布变为非麦克斯韦分布的区域，它们会失去其名义上的物理意义。