磁气动力学冲击的残余能量

残余能量衡量等离子体中速度波动和磁场波动之间能量的差异。近期观测证据表明，快速模式等向冲击波具有正残余能量，这与在太阳风中磁气动力学 (MHD) 惯性尺度范围内构成绝大多数波动功率的负残余能量的湍流和磁结构形成鲜明的对比。在本工作中，我们应用等向-哈伦-科尔条件推导了 MHD 冲击跳跃残余能量作为冲击角、密度压缩比和冲击上游阿尔芬茨马赫数的函数的方程。类似地，推导了交叉 helicity 的方程。残余能量方程仅给出快速模式冲击的正值。慢模式冲击和切向、接触和旋转连续性的残余能量和交叉 helicity 也被确定。已验证简化形式的残余能量方程适用于垂直冲击，与 141 个等向冲击的观测直接估计的残余能量值相吻合，尤其适用于具有更高密度压缩比和马赫数的冲击。将正残余能量作为快速模式冲击在航天器数据中识别的标志 briefly 被考虑，并讨论了本工作与关于压缩波动在太阳风中的一般见解。