低日冕中等离子体交换重联的离子动力学

帕克太阳探测器对内日球层的探测揭示出高度结构化的太阳风，其普遍存在偏离帕克螺旋的偏转，即switchbacks。交换重联(IR)可能在生成这些switchbacks中发挥重要作用，它通过形成不稳定的粒子分布来激发波动活动，进而演化为此类结构。IR发生在极低beta等离子体中且存在强引导场。尽管IR不太可能释放足够能量以对太阳风的加热和加速作出重要贡献，但它影响了太阳风与其源区的连接方式，将开放磁力线与闭合场区相连。这种“接通”提供了一种机制，使冕洞边界附近的等离子体能够与闭合环内捕获的等离子体混合。这种混合可导致新的能量平衡。它可能显著改变太阳风的特征，因为该等离子体已被预热，并可能具有相当不同的密度和粒子分布。它不仅补充了太阳风，还影响了电场，进而影响了能量平衡。这种相互穿透表现为双峰离子分布的形成，具有核与束状成分。此类分布确实被帕克太阳探测器频繁观测到。本文为评估此类过程在加速和加热太阳风中的作用提供了第一步。