太阳风湍流的小尺度能量串级

太阳风中的磁涨落在离子回旋频率 $f_{ci}$ 以下遵循 Kolmogorov 幂律 $f^{-5/3}$ 分布。在该频率以上，观测到更陡的幂律通常有两种解释：一是太阳风湍流的耗散区，二是另一种湍流串级，其性质仍是一个开放问题。利用 Cluster 磁场数据，我们表明在谱断点之后，间歇性向更高频率增加，表明存在属于新惯性区而非耗散区固有的非线性相互作用。同时，可压缩涨落的水平升高。我们表明，能量转移率和间歇性对小尺度惯性区内磁涨落的可压缩性水平敏感。我们推测，建立该惯性区所需的时间短于涡旋翻转时间，且与色散效应有关。一个基于可压缩 Hall MHD 的简单唯象模型预测磁谱为 $\sim k^{-7/3+2\alpha}$，其取决于等离子体压缩程度 $\alpha$。