低频湍流触发的太阳风高频加热

快速太阳风的高速度与非热特征要求显著加热发生在太阳表面之上相当高处。两种主导理论似乎不相容：低频“阿尔文”湍流向外传输能量且被航天器普遍观测到，却难以解释观测到的离子加热优于电子加热；以及高频离子回旋波（ICWs），其解释了离子的非热加热但缺乏明显源。在此我们认为，最近提出的“螺旋度势垒”效应——通过抑制能量向最小尺度的湍流级联来限制电子加热——可以统一这两种范式。我们的六维模拟展示了螺旋度势垒如何使大尺度能量随时间增长，由低频湍流产生小的平行尺度与高频ICW加热。由此产生的湍流与离子分布函数也密切匹配来自Parker太阳探针及其他航天器的原位测量，除其他特征外，解释了磁涨落谱中观测到的陡峭“过渡区”这一长达数十年的谜题。该理论预言了等离子体膨胀与离子-电子加热比之间的因果联系。鉴于风速与膨胀之间的观测关联，我们认为螺旋度势垒可能在调节太阳风的双峰速度分布中起关键作用。