利用合成航天器数据解释太阳风湍流中的可压缩涨落

本文利用动力学等离子体理论生成合成航天器数据，以分析和解释太阳风湍流惯性区中的可压缩涨落。文中识别了三种熟悉的线性磁流体动力学（MHD）波模（快波、阿尔芬波和慢波）的动力学对应物，并展示了这些动力学波模的密度 - 平行磁场相关性的性质。详细描述了基于准线性前提（即磁化等离子体湍流的某些特征可以有效地建模为随机相位的线性波模集合）构建合成航天器数据的过程。提出了基于 MHD 和 Vlasov-Maxwell 线性本征函数的密度 - 平行磁场相关性理论预测，并将其与基于 Wind 航天器 10 年观测数据确定的相关性进行了比较。结果表明，MHD 理论不足以描述可压缩湍流涨落，且在本研究使用的大样本中，观测到的密度 - 平行磁场相关性与动力学快波能量贡献统计上可忽略不计的情况一致。本文提出了一种太阳风惯性区涨落模型，该模型由临界平衡分布的不可压缩阿尔芬涨落与临界平衡或比临界平衡更具各向异性的可压缩慢波涨落的混合组成。这些结果意味着，几乎没有大尺度湍流能量通过惯性区传递到小尺度的哨声波。