太阳涡旋作为磁声波的能量输送通道：多层耦合及其在大气加热中的作用
太阳与恒星天体物理
2025-09-04 v1 等离子体物理
摘要
太阳大气中存在旋转等离子体结构，称为太阳涡旋，长期以来被认为是将波能输送到更高层次的通道。迄今为止，尚无直接观测确认其在大气加热中的作用。本文提供了首次直接证据表明，太阳涡旋充当结构化波导，携带磁声模式（类似声波但在磁化等离子体中传播的波动），并留下清晰的波加热特征。通过绘制涡旋区域在多个高度处的轮廓并分析其包含的波动，我们表明磁声波高效地传递能量，弥补辐射损失，并在太阳低气动层中主导能量输送。这些结果挑战了长期以来的假设，即涡旋主要支持沿磁场线传播的扭转扰动（Alfven 波）的观念，取而代之的是磁声模式在低大气层中发挥主导作用。这重新定义了涡旋在磁化等离子体中的作用，并对强磁场区域的波-等离子体相互作用具有更广泛的意义。
引用
@article{arxiv.2509.02895,
title = {Solar Vortices as Conduits for Magnetoacoustic Waves: Multi-Layer Coupling and Their Role in Atmospheric Heating},
author = {Suzana S. A. Silva and Ioannis Dakanalis and Luiz A. C. A. Schiavo and Kostas Tziotziou and Istvan Ballai and Shahin Jafarzadeh and Tiago M. D. Pereira and Georgia Tsiropoula and Gary Verth and Iñaki Esnaola and James A. McLaughlin and Gert J. J. Botha and Viktor Fedun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02895},
year = {2025}
}