0.17 au处湍流太阳风中从MHD到亚离子尺度的嵌入相干结构

我们利用Parker Solar Probe在其首次近日点（0.17 au处）期间的数据，研究太阳风磁湍流中从MHD到动理学等离子体尺度的间歇相干结构，当时卫星处于340 km/s的Alfvén型慢风之中。相干结构是在时间上局域化且覆盖宽尺度范围的高能事件。我们使用Morlet小波检测它们。我们首次在物理空间中应用多尺度分析来研究这些结构。在惯性区内的MHD尺度，时间尺度$\tau \in (1, 10^{2} )$ s，我们发现（i）包含switchback边界的电流片和（ii）Alfvén涡旋。在这些事件内部，存在更小尺度的嵌入结构：通常为离子尺度的Alfvén涡旋，$\tau \in (0.08, 1)$ s，以及亚离子尺度的可压缩涡旋，$\tau \in (8,80)$ ms。相干结构的数量向更小尺度增长：我们在5小时时间间隔内于MHD尺度观察到约$\sim 200$个事件，离子尺度约$10^{3}$个事件，亚离子尺度约$10^{4}$个事件。一般而言，一个MHD结构内嵌有多个离子和亚离子尺度的结构。也存在位于MHD结构之外的离子和亚离子尺度结构的例子。为量化不同类型结构的相对重要性，我们对观测结构与电流片和涡旋模型的预期进行了统计比较。该比较基于结构内磁涨落的振幅各向异性。结果显示Alfvén涡旋在所有尺度占主导，这与电流片占主导的普遍观点相反。这意味着Alfvén涡旋是太阳风湍流的重要构建块。