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The universally growing mode in the solar atmosphere: coronal heating by drift waves

机译:太阳大气中的普遍增长模式:日冕加热   漂移波

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摘要

The heating of the plasma in the solar atmosphere is discussed within bothframeworks of fluid and kinetic drift wave theory. We show that the basicingredient necessary for the heating is the presence of density gradients inthe direction perpendicular to the magnetic field vector. Such densitygradients are a source of free energy for the excitation of drift waves. We useonly well established basic theory, verified experimentally in laboratoryplasmas. Two mechanisms of the energy exchange and heating are shown to takeplace simultaneously: one due to the Landau effect in the direction parallel tothe magnetic field, and another one, stochastic heating, in the perpendiculardirection. The stochastic heating i) is due to the electrostatic nature of thewaves, ii) is more effective on ions than on electrons, iii) acts predominantlyin the perpendicular direction, iv) heats heavy ions more efficiently thanlighter ions, and v) may easily provide a drift wave heating rate that isorders of magnitude above the value that is presently believed to be sufficientfor the coronal heating, i.e., $\simeq 6 \cdot 10^{-5} $J/(m$^3$s) for activeregions and $\simeq 8 \cdot 10^{-6} $J/(m$^3$s) for coronal holes. This heatingacts naturally through well known effects that are, however, beyond the currentstandard models and theories.
机译:在流体和动力学漂移波理论的两个框架内都讨论了太阳大气中等离子体的加热。我们表明,加热所需的基本成分是在垂直于磁场矢量的方向上存在密度梯度。这种密度梯度是激发漂移波的自由能来源。我们仅使用完善的基础理论,并在实验室血浆中进行了实验验证。示出了能量交换和加热的两种机制同时发生:一种是由于朗道效应在平行于磁场的方向上产生的,另一种是在垂直方向上的随机加热。随机加热i)是由于波的静电性质,ii)对离子的作用比对电子的作用更有效,iii)主要在垂直方向上起作用,iv)较轻的离子更有效地加热重离子,并且v)容易提供漂移波加热速率,比目前认为足以满足日冕加热的值高几个数量级,即,对于活动区域,$ \ simeq 6 \ cdot 10 ^ {-5} $ J /(m $ ^ 3 $ s) $ \ simeq 8 \ cdot 10 ^ {-6} $ J /(m $ ^ 3 $ s)用于冠状孔。这种加热通过众所周知的效果自然起作用,但是这种效果超出了当前的标准模型和理论。

著录项

  • 作者

    Vranjes, J.; Poedts, S.;

  • 作者单位
  • 年度 2009
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种
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