利用 Hinode SOT 多普勒图探究日珥湍流

宁静日珥包含多种流动，包括由 Rayleigh-Taylor 不稳定性驱动的上行流和脉冲式下行流，因此存在湍流运动也就不足为奇了。由于日珥被认为具有平均水平导向磁场，研究其蕴含的任何湍流都可以为广泛天体物理系统中的 MHD 湍流本质提供线索。本文利用基于 Hinode SOT 观测数据构建的 H$\alpha$ 多普勒图估计出的速度增量，通过结构函数分析研究了日珥湍流运动的本质。速度增量的概率密度函数表明，随着我们考察越来越小的空间间距，分布呈现出与参考高斯分布更大的偏离，暗示速度场中存在间歇性。对水平和垂直间距的偶数阶结构函数分析表明，存在两个不同的区域，它们显示出不同的幂律指数，幂律的断点大约在 2000km 处。我们假设这是由在该空间尺度上发现的系统动态流动在日珥中激发的内部湍流的结果。我们发现，这两个区域的 p 阶结构函数的标度指数通常遵循 p/2（较小尺度）和 p/4（较大尺度）规律，这分别与弱 MHD 湍流和 Kraichnan-Iroshnikov 湍流的预测相同。然而，在比 p/2 标度更大的尺度上存在 p/4 标度，这与 MHD 湍流中预期的非线性递增不一致。通过对湍流能量耗散估计加热表明，这种湍流加热效率极低，但通过湍流驱动重联产生的质量扩散量级为 $10^{10}$cm$^2$/s。