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太阳极区针状物中空间相干与间歇性的 Alfvén 涨落

太阳与恒星天体物理 2026-06-29 v1

摘要

Alfvén 涨落被认为是将能量从太阳低层大气传输到日冕的关键机制,而针状物充当了这种传输的动态通道。我们研究了由界面区成像光谱仪在 Si IV 1394\,\AA\ 谱线中观测到的宁静太阳极区针状物的横向和多普勒速度涨落。使用时间和空间傅里叶分析来表征跨频率和空间尺度的功率。时间功率谱显示了在 3--7~mHz 范围内具有增强功率的宽带涨落,峰值位于 4--6~mHz 附近。多普勒速度的空间傅里叶分析揭示了垂直功率谱标度关系为 k1.43\sim k_{\perp}^{-1.43},略浅于强 MHD 湍流的典型 5/3-5/33/2-3/2 斜率,但与反射驱动湍流模拟一致。速度增量 PDF 表现出非高斯行为,峰度随尺度减小而增加,与间歇性一致。使用互相关和光谱诊断的空间相干性分析表明,外尺度为几百到约一千公里,其中互相关给出的值较小。这些结果提供了观测证据,表明极区针状物承载着与发展中湍流级联和间歇性相一致的多尺度 Alfvén 涨落,暗示其在向日冕的能量传输中发挥作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.30299,
  title  = {Spatially Coherent and Intermittent Alfvénic Fluctuations in Solar Polar Spicules},
  author = {Edris Tajfirouze and Christopher H. K. Chen and Richard J. Morton and Peter R. Young},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.30299},
  year   = {2026}
}