太阳风湍流的3D各向异性：管状还是带状结构？

我们研究了太阳风磁流体尺度下湍流磁涨落相对于局地磁场的各向异性。先前在快速太阳风中的测量得到了轴对称各向异性，尽管分析方法允许非轴对称结构。如近期数值模拟所表明，这些结果可能受到风膨胀的污染，后者引入了另一对称轴，即径向方向。这些模拟还显示，当膨胀强烈时，主涨落位于垂直于径向方向的平面内。利用这一性质，我们将 Wind 航天器 11 年的数据分为强膨胀与弱膨胀两个子集，并确定了相应的湍流各向异性。在强膨胀下，小尺度各向异性与 Goldreich & Sridhar 临界平衡一致。与先前工作一样，当径向对称轴未被消除时，湍流结构为场向管。在弱膨胀下，我们发现了 Boldyrev 模型所预测的 3D 各向异性，即湍流结构为带状而非管状。然而，Boldyrev 现象学的基础，即小尺度上交叉螺线度增加，在太阳风中并未观测到：带状结构形成的起源未知。