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原始太阳风中 $1/f$ 谱的间歇性模型

太阳与恒星天体物理 2025-06-06 v1 等离子体物理 空间物理

摘要

我们提出了对太阳风湍流中 1/f1/f 频率范围进行统计、观测研究,其中 ff 表示频率,基于来自太空探测探针(PSP)的现场数据。我们计算了使用不可压缩磁流体动力学(MHD)湍流的三阶定律计算能量级联率,并加入膨胀项以考虑太阳风动力学。我们的结果显示,在 1/f1/f 频率范围内,能量级联率呈现 τ\tau 的反比依赖,其中 τ\tau 为时间滞后,与不随频率变化的惯性范围中常数级联率形成对比。为解释此行为,我们提出一种新的间歇性模型,预测级联率随空间滞后 \ell 的反比比例,其中 \ell 表示空间滞后。磁场增量概率密度函数(PDF)的分析确认了平行涨落分量的间歇性,而垂直涨落则被发现呈准高斯分布。这些发现为太阳风湍流中能量传递过程提供了新见解,可能在行星磁层层面应用中具有启发意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.04366,
  title  = {An Intermittent Model for the $1/f$ Spectrum in the Pristine Solar Wind},
  author = {Maia Brodiano and Fouad Sahraoui and Davide Manzini and Lina Z. Hadid and Facundo Pugliese and Pablo Dmitruk and Nahuel Andrés},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04366},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures