流动中的阿尔文波相位混合：为何过密太阳日冕开放磁场结构是冷的？
太阳与恒星天体物理
2016-02-03 v2 等离子体物理
空间物理
摘要
本研究的动机是纳入等离子体流动对阿尔文波（AW）通过相位混合阻尼的影响，并探讨其观测启示。我们的磁流体动力学（MHD）模拟和解析计算表明，当存在背景流动时，描述 AW 通过相位混合阻尼的数学表达式需作如下替换：，其中 和 分别为 AW 相速度和流动速度，撇号表示沿背景磁场横向的导数。在均匀磁场和过密等离子体结构中， 小于周围等离子体中的值，此时被约束在结构内且与 AW 同向的流动会减弱相位混合效应，因为在结构边缘 和 符号相反。因此，与无流动情形相比，波通过更慢的相位混合而衰减。这是同向流动减小了波前横向拉伸的结果。我们将这些发现应用于解释为何过密的太阳日冕开放磁场结构（OMFS）比背景等离子体更冷。观测表明，过密的 OMFS（如太阳日冕极区羽状物）比周围等离子体更冷，且在这些结构中，多普勒谱线展宽与体等离子体运动（如 AW）一致。如果过密的太阳日冕 OMFS 由 AW 通过相位混合加热，我们证明，与 AW 同向的等离子体流动减弱了相位混合诱导的加热，从而为它们为何显得比背景更冷提供了一种解释。
引用
@article{arxiv.1507.05293,
title = {Alfv\'en wave phase-mixing in flows: Why over-dense, solar coronal, open magnetic field structures are cool?},
author = {D. Tsiklauri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.05293},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in Astron. Astrophys. -- final accepted version