太阳风中的角动量输运与质子-α粒子差分流动

探讨了太阳自转对质子-α粒子差分流动速度 $v_{\alpha p}$ 以及由此对太阳风中角动量输运的影响。研究发现，方位角分量引入的力在行星际空间的力平衡中起着重要作用，使所考虑的物种的径向流动速度彼此更接近。对于快速太阳风，该模型无法解释Helios在0.3至1 AU之间观测到的 $v_{\alpha p}$ 的下降。然而，如果在2 AU之外施加正确的 $v_{\alpha p}$ 值，它可以重现Ulysses在2 AU之外测得的 $v_{\alpha p}$ 轮廓。在慢速太阳风中，如果从Helios在0.3 AU处测得的值开始，太阳自转的影响更为显著。在这种情况下，太阳自转在1至4 AU之间引入了α粒子径向流动速度10-16%的相对变化。模型计算还表明，尽管α粒子仅消耗质子能量和线性动量通量的一小部分，但在考虑质子角动量通量 ${\cal L}_p$ 时，它们不能被忽略。在大多数例子中，发现 ${\cal L}_p$ 由 $v_{\alpha p}$ 决定，无论对于快速还是慢速风。在慢速太阳风中，还发现质子和α粒子的角动量通量 ${\cal L}_p$ 和 ${\cal L}_\alpha$ 的大小可能是磁应力 ${\cal L}_M$ 所携带通量的数倍。虽然发现两个物种的角动量通量之和 ${\cal L}_P={\cal L}_p+{\cal L}_\alpha$ 小于磁应力 ${\cal L}_M$，对于快速和慢速风都一样，但这一结果与Helios的测量结果不符。