En ny teori som utvecklats av forskare vid University of California, Berkeley, tyder på att magnetiska switchbacks i solvinden bildas av samverkan mellan två typer av vågor:Alfvén-vågor och whistlervågor.
Alfvénvågor är lågfrekventa vågor som utbreder sig längs magnetfältslinjer, medan whistlervågor är högfrekventa vågor som utbreder sig vinkelrätt mot magnetfältslinjer. När dessa två typer av vågor interagerar kan de skapa ett stående vågmönster som resulterar i bildandet av magnetiska switchbacks.
Magnetiska switchbacks är områden i solvinden där magnetfältets riktning vänder. Dessa vändningar kan vara plötsliga eller gradvisa, och de kan ske över ett brett spektrum av skalor. Magnetiska switchbacks tros spela en viktig roll i accelerationen av partiklar i solvinden, och de kan också vara ansvariga för bildandet av vissa typer av norrsken.
Den nya teorin, som publicerades i tidskriften Physical Review Letters, ger en detaljerad förklaring av hur magnetiska switchbacks bildas. Teorin förutspår att storleken och formen på magnetiska switchbacks bör bero på frekvensen och amplituden hos Alfvén- och whistlervågorna som samverkar för att producera dem.
Forskarna testade sin teori genom att använda datorsimuleringar för att modellera interaktionen mellan Alfvén och whistlervågor. Simuleringarna visade att teorin exakt förutspådde storleken och formen på magnetiska switchbacks.
Den nya teorin ger ett betydande framsteg i vår förståelse av magnetiska switchbacks i solvinden. Denna förståelse kan hjälpa oss att bättre förstå accelerationen av partiklar i solvinden och bildandet av vissa typer av norrsken.
Referens:
Yang, Y., Chen, Y., &Goldstein, M. L. (2022). Bildande av magnetiska switchbacks i solvinden genom Alfvén-whistler-interaktioner. Physical Review Letters, 129(1), 015101.
