关于太阳风中质子温度与密度反相关的可能解释

质子温度与密度的反相关分布是太阳风的一个众所周知的特性。然而，迄今仍不清楚它们是否由某种普适物理机制形成？遗憾的是，将温度与密度的特征弛豫时间同压力的特征弛豫时间直接比较，会遇到在质子自由程远大于所考虑结构的空间尺度时流体力学方法不适用的问题。为解决此问题，通常假设某种 MHD 湍流——以减小有效自由程。在本文中，我们采用一种基于静电（朗缪尔）湍流的替代方法，其由自旋型哈密顿量的数学形式描述，该方法近期在统计物理文献中被积极讨论。由相应计算可知，温度与密度反相关分布的形成，是受自旋型哈密顿量支配、逐渐趋近热力学平衡的强非平衡等离子体的普适性质。因此，正是这一现象可能造成了太阳风中观测到的反相关。