Ny teori forklarer, hvordan magnetiske switchbacks dannes i solvinden

En ny teori udviklet af forskere ved University of California, Berkeley, antyder, at magnetiske switchbacks i solvinden dannes af vekselvirkningen mellem to typer bølger:Alfvén-bølger og whistler-bølger.

Alfvén-bølger er lavfrekvente bølger, der udbreder sig langs magnetiske feltlinjer, mens whistlerbølger er højfrekvente bølger, der udbreder sig vinkelret på magnetfeltlinjer. Når disse to typer bølger interagerer, kan de skabe et stående bølgemønster, der resulterer i dannelsen af ​​magnetiske switchbacks.

Magnetiske switchbacks er områder i solvinden, hvor magnetfeltets retning vender. Disse vendinger kan være bratte eller gradvise, og de kan forekomme over en bred vifte af skalaer. Magnetiske switchbacks menes at spille en vigtig rolle i accelerationen af ​​partikler i solvinden, og de kan også være ansvarlige for dannelsen af ​​nogle typer nordlys.

Den nye teori, som blev offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, giver en detaljeret forklaring på, hvordan magnetiske switchbacks dannes. Teorien forudsiger, at størrelsen og formen af ​​magnetiske switchbacks bør afhænge af frekvensen og amplituden af ​​Alfvén- og whistler-bølgerne, der interagerer for at producere dem.

Forskerne testede deres teori ved at bruge computersimuleringer til at modellere interaktionen mellem Alfvén og whistler-bølger. Simuleringerne viste, at teorien nøjagtigt forudsagde størrelsen og formen af ​​magnetiske switchbacks.

Den nye teori giver et betydeligt fremskridt i vores forståelse af magnetiske switchbacks i solvinden. Denne forståelse kan hjælpe os til bedre at forstå accelerationen af ​​partikler i solvinden og dannelsen af ​​nogle typer nordlys.

Reference:

Yang, Y., Chen, Y., &Goldstein, M. L. (2022). Dannelse af magnetiske switchbacks i solvinden ved Alfvén-whistler-interaktioner. Physical Review Letters, 129(1), 015101.