太阳风中湍流产生的运动阿尔芬波通过磁旋共振耗散实现的垂直离子加热
摘要：太阳风离子在与大尺度磁场垂直的方向上被加热，重离子被优先加热。在太阳冠层中，这种加热可能是产生太阳风的原因。可能这种加热是由等离子体湍流耗散引起的，但产生这些优先效应的具体动力学机制尚不清楚。太阳风中的质子尺度湍流通常以高度斜向的动力阿尔芬波(KAWs)来表征，人们认为这些波通过兰道共振耗散并产生平行加热。我们证明了KAWs与太阳风离子之间的准线性共振回旋相互作用实际上能够产生垂直离子加热。我们提供了一个具有临界平衡KAW频谱的示例计算，并作用于具有等离子体Λ = 0.1的均匀离子分布，这代表了20个太阳半径附近快速太阳风的湍流条件。这里用一个两流体色散关系来描述KAWs。我们发现，在几千个回旋周期的典型准线性时间内，热质子在垂直方向上被强烈加热，这相当于20个太阳半径处仅仅几分钟的时间。在相同的扰动场中，α粒子的加热速度与垂直速度类似，相当于常见的大于质量成比例的垂直温度。我们讨论了改进这个简单模型的方法，以确定这种机制能否解释观测到的冠层和太阳风离子加热。
作者：Philip A. Isenberg and Bernard J. Vasquez
论文ID：1910.11366
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2020-10-14