阿尔文波如何为太阳风供能：热与功

越来越多的证据表明，太阳风在很大程度上由阿尔文波（AW）能流供能。AW通过两种机制为太阳风供能：加热与做功。我们利用源自冕洞的快速太阳风流中反射驱动AW湍流（RDAWT）的高分辨率直接数值模拟来研究这两种机制。具体而言，我们计算在冕基与日心距离 $r$ 之间经由加热从冕基AW功率（$P_{\rm AWb}$）转移到太阳风粒子的比例，记为 $\chi_{\rm H}(r)$，以及经由做功转移的比例，记为 $\chi_{\rm W}(r)$。我们发现 $\chi_{\rm W}(r_{\rm A})$ 在 0.15 到 0.3 之间，其中 $r_{\rm A}$ 为阿尔文临界点。该值相对于~1 较小，因为在 $r<r_{\rm A}$ 时阿尔文速度 $v_{\rm A}$ 超过外流速度 $U$，故 AW 穿过等离子体而未做太多功。在 $v_{\rm A} < U$ 的 $r>r_{\rm A}$ 处，AW 在近似意义上“黏附于等离子体”，这有助于它们在等离子体膨胀时做压力功。然而，当 AW 到达 $r=r_{\rm A}$ 时其大部分功率已耗散，因此在 $r>r_{\rm A}$ 处 AW 对等离子体做功的总速率仅为 $P_{\rm AWb}$ 的一小部分。我们发现加热在 $r<r_{\rm A}$ 处比做功更有效，$\chi_{\rm H}(r_{\rm A})$ 在 0.5 到 0.7 之间。模拟中 $\chi_{\rm H} \geq 0.5$ 的原因在于，在 RDAWT 中可观部分的局地 AW 功率在每个阿尔文速度标高内耗散，且冕基与 $r_{\rm A}$ 之间存在数个阿尔文速度标高。