太阳风磁折返中非理想耗散动力学的直接证据
太阳与恒星天体物理
2026-05-15 v1
摘要
磁折返是太阳风磁场的大幅度、局域 Alfven 式旋转，在过去十年中一直是密集研究的主题，发表了约 200 篇同行评审论文。然而，关于磁折返是否可以用理想磁流体力学（MHD）物理或 Hall-MHD 物理来描述，以及其起源是在太阳表面还是在太阳风中，仍然存在根本性的争议。为了解决这些争议，我们给出了 Parker Solar Probe 在 13 至 40 个太阳半径之间的电场测量结果，表明磁折返在等离子体参考系中具有非零电场，这一发现证明了磁折返是 Hall-MHD 结构而非理想 MHD 结构，从而彻底解决了这一物理争议。伴随这些电场，还存在增强的 Poynting 矢量，其三个分量具有相近的量级，且仅存在于磁折返内部。这些事实与将磁折返视为简单向外传播脉冲的观点相矛盾。这些结果共同表明，年轻太阳风中的磁折返是一个非 MHD 过程，从而解决了一项争议。通过将磁折返确定为活跃的就地演化位置，它们对第二项（源）争议做出了贡献。这些发现为理解天体物理等离子体中的能量传输和耗散提供了一个新框架。
引用
@article{arxiv.2605.14114,
title = {Direct Evidence of Non-Ideal Dissipative Dynamics in Solar Wind Magnetic Switchbacks},
author = {Forrest Mozer and Oleksiy Agapitov and Kyung-Eun Choi and Richard Sydora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14114},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 6 figures