近太阳太阳风中的动理学尺度电流片：性质、尺度依赖特征与重联起始

我们给出了 Parker Solar Probe 在首次近日点周围 10 天内观测到的 11,200 个质子动理学尺度电流片（CS）的统计分析。CS 厚度 $\lambda$ 在几公里到 200 km 范围内，典型值约 30 km，而电流密度在 0.1 到 10\;$\mu {\rm A/m^2}$ 范围内，典型值约 0.7\;$\mu {\rm A/m^2}$。这些 CS 得益于 73–290 Samples/s 分辨率的磁场测量而被解析。以质子惯性长度 $\lambda_{p}$ 计，CS 厚度 $\lambda$ 在约 $0.1$ 到 $10\lambda_{p}$ 范围内，典型值约 2$\lambda_{p}$。磁场大小在 CS 两侧无显著变化，因此电流密度以磁场对齐分量为主。CS 通常是不对称的，其边界处磁场大小在统计上不同。较小尺度 CS 的电流密度更大，$J_0\approx 0.15 \cdot (\lambda/100\;{\rm km})^{-0.76}$ $\mu {\rm A/m^2}$，但在统计上不超过对应于局地 Alfv\'en 速度下离子-电子漂移的 Alfv\'en 电流密度 $J_A$。CS 表现出显著的尺度依赖电流密度与磁剪切角，$J_0/J_{A}\approx 0.17\cdot (\lambda/\lambda_{p})^{-0.67}$ 且 $\Delta \theta\approx 21^{\circ}\cdot (\lambda/\lambda_{p})^{0.32}$。基于这些观测以及与近期在 1 AU 处研究的比较，我们得出结论：近太阳太阳风中的质子动理学尺度 CS 由湍流级联产生，并且由于其由湍流级联决定的几何结构，它们自动处于重联不被抗磁机制抑制的参数范围内。