湍流离子加热通过磁动量破裂的准线性后果
摘要：快速太阳风从日冕洞中出现，很可能是由于磁流体湍动的耗散而受热和加速，但是导致观测所需的离子垂直加热的具体动力学机制尚不清楚。Chandran等人(2010)提出了一种有前景的机制，我们称之为“磁矩破裂”(MMB)。目前的MMB耗散只作用于离子的垂直运动，不影响它们的平行温度。因此，仅靠MMB机制，产生的日冕洞质子分布对离子回旋频率各向异性不稳定。这种准线性不稳定性预计比非线性湍流级联更快地发挥作用，将离子散射到平行方向并产生准平行传播的离子回旋(IC)波。为了研究这种不稳定性对MMB加热的质子的影响，我们构建了一个具有日冕洞特性的质子均匀模型。使用共振回旋相互作用的简化版本，我们通过MMB过程对质子进行加热，并将它们立即散射到更低的各向异性，同时自洽地产生平行传播的IC波。我们提供了一些说明性案例，发现MMB机制所暗示的极端各向异性受限于合理的值，但是由Klein和Chandran(2016)推导出的质子分布的独特形状没有得到维持。我们还发现，这些结合过程可以导致比单纯的MMB加热更高的粒子激发。这些准线性的结果应该适用于任何主要增加碰撞极化离子温度的动力学机制在无碰撞等离子体中。
作者：Philip A. Isenberg, Bernard J. Vasquez, and Joseph V. Hollweg
论文ID：1812.05021
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2019-01-23