太阳风湍流的剩余能谱
空间物理
2013-06-10 v1 太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
长期以来已知，太阳风中速度涨落与磁场涨落的能量并不处于均分状态。在本文中，我们分析了 1 AU 处 5 年的 Wind 卫星数据以探究其原因。剩余能量（速度涨落能量与磁场涨落能量之差）分别使用标准的磁流体动力学 (MHD) 磁场归一化方法和包含粒子种类间温度各向异性及漂移的动力学版本进行计算。研究发现，采用动力学归一化时，涨落更接近均分状态，平均归一化剩余能量为 sigma_r = -0.19，平均 Alfven 比为 r_A = 0.71。在动力学归一化下，剩余能谱比速度谱和磁场谱更陡，谱指数接近 -1.9，这与近期的一些 MHD 湍流预测和数值模拟一致。此外，还研究了剩余能量和交叉螺旋度的局部性质，表明全局平衡且剩余能量较小的区间在所有尺度上均包含具有较大不平衡性和较大剩余能量的局部斑块，这符合非线性湍流相互作用的预期。
引用
@article{arxiv.1304.7818,
title = {Residual Energy Spectrum of Solar Wind Turbulence},
author = {C. H. K. Chen and S. D. Bale and C. S. Salem and B. A. Maruca},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.7818},
year = {2013}
}