Solar coronal heating: role of kinetic and inertial Alfvén waves in heating and charged particle acceleration
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT A comprehensive understanding of solar coronal heating and charged particle acceleration remains one of the most critical challenges in space and astrophysical plasma physics. In this study, we explore the contribution of Alfvén waves – both in their kinetic (KAWs) and inertial (IAWs) regimes – to particle acceleration and solar coronal heating. Employing a kinetic plasma framework in the generalized Vlasov–Maxwell model, we analyse the dynamics of these waves with a focus on the perpendicular (i.e. across the magnetic field lines) Poynting flux vectors and the net resonant speed of the particles. We found the Poynting flux of KAWs decays rapidly, indicating short-range energy transport, while IAWs exhibit slower decay, enabling energy transfer over larger distances (R$_{\text{Sun}}$) in the solar corona. We also evaluate the electric potentials associated with KAWs and IAWs and find the KAW’s potentials are significantly enhanced at larger wavenumbers ($k_x \rho _i>0.1$) regimes, while IAWs exhibit reduced parallel and enhanced perpendicular electric potentials, governed by the perturbed electric fields (${E_x}$ and ${E_z}$) values. Additionally, we determine the net resonant speed of particles in the perpendicular direction and demonstrate that these wave–particle interactions can efficiently heat the solar corona over extended distances R$_{\text{Sun}}$. Finally, we quantify the power transported by KAWs and IAWs through solar flux loop tubes, finding that both wave types deliver greater energy with increasing ${T_e/T_i}$ and $c k_x/\omega _{pe}$ values. These insights not only deepen our theoretical understanding of wave-driven heating mechanisms but also provide valuable implications for interpreting solar wind, corona, heliospheric, and magnetospheric dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».