磁重联可能控制太阳风湍流的离子尺度频谱突变
摘要：太阳风中磁波的功率谱密度在空间船可观测的频率范围内表现出几个幂律样式，其中在大约0.1至1 Hz间有一个明确定义的断点。这个断点尺度对太阳风参数的确切依赖性已被广泛研究，但尚未完全理解。 最近的研究表明，重联可能在“干扰尺度”lambda_D处引起光谱的断点，该尺度可能大于基本离子动力学尺度，在断点下方产生一个异常陡峭的光谱。 我们通过统计调查来探讨断点尺度与质子旋回半径h_i ，离子惯性长度d_i ，离子声半径h_s ，质子回旋共振尺度h_c和干扰尺度lambda_D之间的依赖关系，作为eta_perp_i的函数。 我们发现，耗散范围中最陡的光谱指数发生在eta_e在0.1-1范围内且断点尺度仅稍大于离子声尺度的情况下（在1 AU的情况下发生41％的时间），与重联模型定性地一致。 在此范围内，断点尺度与lambda_D显示了显著良好的相关性。 我们的发现表明，在至少低eta_e的情况下，重联可能在耗散范围湍流级联的发展中起到重要作用，并导致异常陡峭（陡于-3）的光谱指数。
作者：Daniel Vech, Alfred Mallet, Kristopher G. Klein and Justin C. Kasper
论文ID：1803.00065
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2018-03-28