太阳风中的磁场扭折与折叠
空间物理
2020-02-04 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
Parker Solar Probe（PSP）在 35.7 处的首次近距离观测显示了强扰动磁场线的存在，其扰动之强以至于产生径向磁场的局部反转，即 switchbacks。其在太阳风速度场中的对应物是径向速度的局部增强或喷流，显示出（在所有分量上）典型的远离太阳传播的大振幅 Alfvén 波的速度-磁场相关性。Switchbacks 与径向喷流此前已由 Helios、WIND 和 Ulysses 在广泛日心距离上观测到，尽管它们主要出现在比 PSP 所见显著更快的流中。本文通过数值 MHD 模拟研究此类大振幅 Alfvén 型涨落的演化，依据观测同时包含径向磁场反转与初始恒定总磁压。尽管磁场与速度场有极大偏移，switchbacks 在最终因参数衰减不稳定性衰减前可存续达数百个 Alfvén 穿越时间。我们的结果表明，只要背景太阳风足够平静（即不被强密度涨落或其他梯度如流或磁场剪切所充斥，从而在更短时间尺度上使其失稳或摧毁），此类 switchback/喷流构型确实可能起源于低日冕并存活至 PSP 距离。
引用
@article{arxiv.1912.03240,
title = {Magnetic field kinks and folds in the solar wind},
author = {Anna Tenerani and Marco Velli and Lorenzo Matteini and Victor Réville and Chen Shi and Stuart D. Bale and Justin Kasper and J. W. Bonnell and Anthony W. Case and Thierry Dudok de Wit and Keith Goetz and Peter R. Harvey and Kristopher G. Klein and Kelly Korreck and Davin Larson and Roberto Livi and Robert J. MacDowall and David M. Malaspina and Marc Pulupa and Michael Stevens and Phyllis Whittlesey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03240},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication on APJ PSP special issue