扩展 CGL：膨胀太阳风中的 CGL 双绝热近似
等离子体物理
2024-03-08 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
距太阳 0.3 至 1 AU 范围内的不同原位卫星观测揭示了太阳风膨胀热力学中的偏差。具体而言，这些偏差挑战了双绝热或 CGL 理论的适用性，表明可能存在离子垂直加热和/或平行冷却等影响。本研究旨在利用结合等离子体理想磁流体动力学 (MHD) 描述的膨胀盒模型 (EBM) 来研究等离子体膨胀现象。主要目标是理解观测到的与 CGL 预测的偏差，以及膨胀如何影响绝热不变量的守恒，特别关注横向膨胀对 CGL 方程的影响。为解决等离子体膨胀问题，我们采用了结合用于 CGL 理论的理想 MHD 形式体系的膨胀盒模型 (EBM)。该模型提供了一个与太阳风共动的独特参考系，允许将横向膨胀纳入双绝热方程中。通过求解不同磁场剖面下的方程，我们计算了各向异性和等离子体 beta 的演化，其结果偏离了 CGL 预测和经验观测。这种偏差归因于膨胀盒模型 (EBM) 引起的等离子体冷却效应。结果表明，加热机制在抵消膨胀过程中的等离子体冷却方面起着至关重要的作用。
引用
@article{arxiv.2403.04011,
title = {Expanding CGL: The CGL double-adiabatic approximation in the Expanding Solar Wind},
author = {Sebastián Echeverría-Veas and Pablo S. Moya and Marian Lazar and Stefaan Poedts and Felipe A. Asenjo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.04011},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 4 figures