turbulent solar wind 的扩展环流共振加热
太阳与恒星天体物理
2024-06-18 v1 等离子体物理
空间物理
摘要
圆偏振、接近平行的波在太阳风的离子动力学尺度上广泛存在。在这些尺度上，太阳风涡流波动的谱会变陡，常称为过渡区间，随后在亚离子尺度上平坦化。圆偏振波被提议作为将电磁波动与离子 gyromotion 耦合起来的机制，使离子尺度的耗能结果为观察到的离子尺度陡化提供了能量。本文研究了 Parker Solar Probe 对 15-55 日球距离范围内快速太阳风流的观测。我们展示了在整个流中，离子尺度的过渡区间陡化与显著的左手离子动力学尺度波的存在相关，这些波被认为是离子环流子波。我们采用准线性理论计算离子通过与观察到的圆偏振波的共振加热速率，给定经验测量的质子速度分布函数。我们应用 Von Karman 衰减定律估计大尺度波动的涡流衰减，这等于涡流能量级联速率。我们发现离子环流子加热速率与之相关，并且占据涡流能量级联速率的显著比例，这表明环流子加热是太阳风中重要的耗能机制。
引用
@article{arxiv.2406.10446,
title = {Extended Cyclotron Resonant Heating of the Turbulent Solar Wind},
author = {Trevor A. Bowen and Ivan Y. Vasko and Stuart D. Bale and Benjamin D. G. Chandran and Alexandros Chasapis and Thierry Dudok de Wit and Alfred Mallet and Michael McManus and Romain Meyrand and Marc Pulupa and Jonathan Squire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.10446},
year = {2024}
}