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Fluctuating polytropic processes, turbulence, and heating

यह शोध पत्र प्रदर्शित करता है कि सौर पवन जैसे प्लाज्मा प्रणालियों में विक्षोभ तापन (टर्बुलेंट हीटिंग) को उतार-चढ़ाव वाली पॉलीट्रोपिक प्रक्रियाओं के रूप में ऊष्मागतिक रूप से मॉडल किया जा सकता है, जो उप-एडियाबेटिक (सब-एडियाबेटिक) शीतलन और तापन दर उत्पन्न करते हैं जो पिकअप आयन ऊर्जा हस्तांतरण पर अवलोकन संबंधी डेटा के साथ संरेखित होते हैं।

मूल लेखक: G. Livadiotis, D. J. McComas

प्रकाशित 2026-02-27

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CC BY 4.0

मूल लेखक: G. Livadiotis, D. J. McComas

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

यहाँ एक सरल भाषा और रोज़मर्रा के उदाहरणों का उपयोग करके शोध पत्र (paper) की व्याख्या दी गई है।

मुख्य विचार: सौर पवन (Solar Wind) उतनी तेज़ी से ठंडी क्यों नहीं होती जितनी उसे होनी चाहिए

कल्पना कीजिए कि सूर्य एक विशाल हीटर है जो अंतरिक्ष में गर्म हवा (सौर पवन) फेंक रहा है। जैसे-जैसे यह गर्म हवा सूर्य से दूर जाती है, यह स्वाभाविक रूप से फैलती है और ठंडी होने लगती है, ठीक वैसे ही जैसे गुब्बारे से निकलने वाली हवा ठंडी हो जाती है।

एक आदर्श और शांत दुनिया में, हम सटीक गणना कर सकते हैं कि यह कितनी ठंडी हो जाएगी। इसे एडियाबेटिक कूलिंग (adiabatic cooling) कहा जाता है। हालाँकि, वैज्ञानिक वर्षों से इस बात से हैरान हैं: सौर पवन हमारे "आदर्श दुनिया" के गणित की तुलना में अधिक गर्म रहती है। ऐसा लगता है जैसे कोई गुप्त रूप से सौर पवन के सफर के दौरान उसमें थोड़ी गर्मी जोड़ रहा है, जिससे वह उतनी ठंडी नहीं हो पाती जितनी उसे होनी चाहिए।

यह शोध पत्र पूछता है: यह अतिरिक्त गर्मी कहाँ से आ रही है?

लेखक, लिवैडियोटिस (Livadiotis) और मैकोमास (McComas), एक दिलचस्प नया उत्तर प्रस्तावित करते हैं: गर्मी इस प्रक्रिया के "लहरों" या "कंपन" (wiggles/jitters) से आती है।

उपमा 1: चिकनी ढलान बनाम ऊबड़-खाबड़ सवारी

उनके सिद्धांत को समझने के लिए, आइए दो तरीकों को देखें जिनसे एक कण (जैसे सौर पवन में एक प्रोटॉन) गति कर सकता है:

चिकनी ढलान (गैर-विक्षुब्ध/Non-Turbulent): कल्पना कीजिए कि एक बच्चा एक पूरी तरह से चिकनी, घर्षण रहित ढलान से नीचे फिसल रहा है। वह बहुत ही अनुमानित और स्थिर तरीके से अपनी ऊँचाई (ऊर्जा) खोता है। यह एक मानक "पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया" (polytropic process) है। यदि ढलान पूरी तरह से चिकनी है, तो बच्चा ठीक वैसा ही ठंडा होगा जैसा भौतिक विज्ञान भविष्यवाणी करता है।
ऊबड़-खाबड़ सवारी (उतार-चढ़ाव वाली/Turbulent): अब, कल्पना कीजिए कि ढलान ऊबड़-खाबड़ है। बच्चा अभी भी नीचे जा रहा है, लेकिन वह लगातार हिल रहा है, उछल रहा है और इधर-उधर डगमगा रहा है। भले ही उसका औसत रास्ता चिकनी ढलान के समान ही हो, लेकिन वे छोटे-छोटे उभार और कंपन वास्तव में घर्षण और गर्मी पैदा करते हैं।

शोध पत्र की खोज:
लेखक दिखाते हैं कि भले ही सौर पवन "एडियाबेटिकली" (चिकनी ढलान की तरह) ठंडा होने की कोशिश कर रही हो, लेकिन तथ्य यह है कि वह लगातार उतार-चढ़ाव (बंपिंग और जिगलिंग) कर रही है, जिससे गर्मी की एक शुद्ध मात्रा उत्पन्न होती है। यह ऐसा है जैसे ब्रह्मांड कह रहा हो, "तुम बस सुचारू रूप से फिसल नहीं सकते; तुम्हें हिलना-डुलना होगा, और वह हलचल ऊर्जा जोड़ती है।"

उपमा 2: "पॉलीट्रोप" एक रेसिपी (विधि) के रूप में

यह शोध पत्र एक गणितीय अवधारणा का उपयोग करता है जिसे पॉलीट्रोप (polytrope) कहा जाता है। इसे एक रेसिपी के रूप में समझें कि कैसे दबाव और तापमान एक-दूसरे से संबंधित होते हैं।

एक एकल पॉलीट्रोप (A Single Polytrope): यह निश्चित सामग्री वाली एक रेसिपी है। यदि आप तापमान बदलते हैं, तो दबाव एक सख्त, अनुमानित रेखा में बदल जाता है।
एक "मल्टी-पॉलीट्रोप" (उतार-चढ़ाव वाला प्रकार): लेखक सुझाव देते हैं कि सौर पवन केवल एक रेसिपी का पालन नहीं कर रही है। इसके बजाय, यह एक साथ हजारों थोड़ी अलग-अलग रेसिपी के मिश्रण का पालन कर रही है।

कल्पना कीजिए कि आप केक बना रहे हैं।

गैर-उतार-चढ़ाव वाला (Non-fluctuating): आप एक रेसिपी का ठीक से पालन करते हैं।
उतार-चढ़ाव वाला (Fluctuating): आपके पास एक कटोरा है जहाँ हर सेकंड आटा, चीनी और अंडे की मात्रा बेतरतीब ढंग से बदलती रहती है, लेकिन औसतन, यह एक सामान्य केक जैसा ही दिखता है।

लेखक सिद्ध करते हैं कि जब आप इन सभी यादृच्छिक (random) विविधताओं को मिलाते हैं, तो परिणाम अतिरिक्त गर्मी होता है। सिस्टम में मौजूद "शोर" (रेसिपी में यादृच्छिक परिवर्तन) थर्मल ऊर्जा में बदल जाता है।

विक्षोभ (Turbulence) के साथ संबंध

इस शोध पत्र का सबसे रोमांचक हिस्सा विक्षोभ (Turbulence) से जुड़ा लिंक है।

अंतरिक्ष भौतिकी में, हम जानते हैं कि विक्षोभ (जैसे नदी में सफेद पानी की तरह अराजक घूमती लहरें) सौर पवन को गर्म करती है। वैज्ञानिक दशकों से इसे मापने की कोशिश कर रहे हैं।

पुरानी सोच: हमें लगा कि विक्षोभ हवा को गर्म करने के लिए "रेसिपी" (पॉलीट्रोपिक इंडेक्स) को मानक एडियाबेटिक रेसिपी से अलग कर देता है।
नई सोच (यह शोध पत्र): लेखक दिखाते हैं कि विक्षोभ का गणितीय संकेत वास्तव में उतार-चढ़ाव वाली रेसिपीओं के संकेत के समान ही है।

रूपक (Metaphor):
सौर पवन को एक गलियारे में चलते लोगों की भीड़ के रूप में सोचें।

गैर-विक्षुब्ध तापन (Nonturbulent heating): भीड़ सीधी रेखा में चल रही है, लेकिन कोई उन्हें बगल से धक्का दे रहा है (एक बाहरी बल)।
विक्षुब्ध तापन (Turbulent heating): भीड़ चल रही है, लेकिन हर कोई आपस में टकरा रहा है, खिसक रहा है और धक्का-मुक्की कर रहा है। यह शोध पत्र सिद्ध करता है कि धक्का-मुक्की ही गर्मी का स्रोत है। अराजकता ही हीटर है।

"पिकअप आयन" (The PUIs)

यह शोध पत्र पिकअप आयनों (PUIs) पर भी लागू होता है। ये अंतरतारकीय अंतरिक्ष (interstellar space) से आए वे भटकते परमाणु हैं जो सौर पवन के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा पकड़े जाते हैं और प्रवाह में शामिल होने के लिए "पिकअप" कर लिए जाते हैं।

जब ये परमाणु भीड़ में शामिल होते हैं, तो वे एक बहुत ही व्यवस्थित समूह (जैसे एक मार्चिंग बैंड) के रूप में शुरू होते हैं।
जैसे-जैसे वे बहते हैं, वे बिखर जाते हैं और अराजक हो जाते हैं (जैसे एक मोंश पिट/mosh pit)।

लेखकों ने यह गणना करने के लिए अपने नए गणित का उपयोग किया कि ये PUIज़ एक व्यवस्थित अवस्था से एक अराजक स्थिति में बदलते समय कितनी गर्मी पैदा करते हैं। उनकी गणना अंतरिक्ष जांचों (जैसे वोयाजर) के वास्तविक डेटा से पूरी तरह मेल खाती है। उन्होंने पाया कि गर्मी दो स्रोतों से आती है:

परिवर्तन (The Change): एक व्यवस्थित अवस्था से अराजक अवस्था में संक्रमण (Nonturbulent)।
कंपन (The Jitter): कणों के चलते समय होने वाला निरंतर यादृच्छिक उतार-चढ़ाव (Turbulent)।

सारांश: इसका क्या अर्थ है?

उतार-चढ़ाव गर्मी पैदा करते हैं: आपको सौर पवन को गर्म करने के लिए किसी विशाल बाहरी हीटर की आवश्यकता नहीं है। कणों के अपने यादृच्छिक "लहरें" और "कंपन" गर्मी पैदा करते हैं।
विक्षोभ केवल उतार-चढ़ाव है: विक्षोभ कोई रहस्यमय शक्ति नहीं है; यह केवल पॉलीट्रोपिक प्रक्रियाओं के यादृच्छिक रूप से उतार-चढ़ाव का थर्मोडायनामिक परिणाम है।
बेहतर भविष्यवाणियाँ: यह समझकर कि सौर पवन एक "फ्लक्चुएटिंग पॉलीट्रोप" है, वैज्ञानिक अब बेहतर भविष्यवाणी कर सकते हैं कि सूर्य से विभिन्न दूरियों पर सौर पवन कितनी गर्म होगी। यह हमें स्पेस वेदर (अंतरिक्ष मौसम) को समझने और पृथ्वी पर इसके प्रभाव को समझने में मदद करता है।

संक्षेप में: सौर पवन इसलिए गर्म बनी रहती है क्योंकि कण लगातार नाच रहे हैं, डगमगा रहे हैं और उतार-चढ़ाव कर रहे हैं। वह नृत्य ही वह गर्मी पैदा करता है जिसे हम मापते हैं।

यहाँ G. Livadiotis और D.J. McComas के शोध पत्र "Fluctuating polytropic processes, turbulence, and heating" का विस्तृत तकनीकी सारांश दिया गया है।

1. समस्या विवरण (Problem Statement)

सौर वायुमंडलीय प्लाज्मा (solar wind plasma) हेलिओस्फीयर के माध्यम से उन ऊष्मागतिक प्रक्रियाओं (thermodynamic processes) के तहत फैलता है जिन्हें आम तौर पर 'पॉलिट्रोपिक' (polytropic) के रूप में वर्णित किया जाता है। जबकि एडियाबेटिक विस्तार (adiabatic expansion - जहाँ कोई ऊष्मा विनिमय नहीं होता) सबसे संभावित प्रक्रिया है, प्रेक्षणों से पता चलता है कि सौर वायुमंडलीय प्रोटॉन अक्सर "सब-एडियाबेटिक" (subadiabatic) शीतलन प्रदर्शित करते हैं (अर्थात, वे एडियाबेटिक प्रक्रिया की तुलना में कम ठंडे होते हैं), जिसका अर्थ है कि प्रणाली में ऊष्मा प्रवेश कर रही है।

पिछले मॉडलों ने इस हीटिंग को एडियाबेटिक इंडेक्स ( $\gamma_a$ ) से पॉलिट्रोपिक इंडेक्स ( $\gamma$ ) के विचलन के कारण बताया था। हालाँकि, लेखकों ने एक महत्वपूर्ण अंतराल की पहचान की है: वास्तविकता में शुद्ध एडियाबेटिक प्रक्रियाएँ अस्तित्व में नहीं होती हैं क्योंकि यादृच्छिक उतार-चढ़ाव (random fluctuations) हमेशा प्रणाली को विक्षुब्ध करते हैं। केंद्रीय प्रश्न यह है: पॉलिट्रोपिक प्रक्रियाओं में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव का कण प्रणाली की समग्र हीटिंग पर क्या ऊष्मागतिक प्रभाव पड़ता है? विशेष रूप से, क्या एडियाबेटिक माध्य के चारों ओर सममित उतार-चढ़ाव (symmetric fluctuations) एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, या वे शुद्ध हीटिंग प्रभाव उत्पन्न करते हैं? इसके अलावा, यह हेलिओस्फीयर में ज्ञात टर्बुलेंट हीटिंग (turbulent heating) तंत्र से कैसे संबंधित है?

2. कार्यप्रणाली (Methodology)

लेखक सांख्यिकीय यांत्रिकी (statistical mechanics) के साथ एक कठोर विश्लेषणात्मक ऊष्मागतिक दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं:

पॉलिट्रोप्स का सुपरपोजिशन (Superposition of Polytropes / Multi-polytropes): प्रणाली को एक स्थिर पॉलिट्रोपिक इंडेक्स वाले एकल पॉलिट्रोप के रूप में मानने के बजाय, लेखक सिस्टम को कई आदर्श पॉलिट्रोप्स के सुपरपोजिशन के रूप में मॉडल करते हैं। यह आंशिक प्रभावी स्वतंत्रता की डिग्री (fractional effective degrees of freedom - $D$ ) की अवधारणा पर आधारित है। प्रभावी स्वतंत्रता की डिग्री को एक सांख्यिकीय वितरण $P(D)$ के रूप में एक यादृच्छिक चर (random variable) माना जाता है।
सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव (Statistical Fluctuations): लेखक मानते हैं कि प्रभावी स्वतंत्रता की डिग्री यादृच्छिक रूप से घटती-बढ़ती है, जिसे एक सामान्य वितरण (normal distribution) द्वारा मॉडल किया गया है जिसका माध्य $\bar{D}$ और प्रसरण (variance) $\sigma^2$ है। वे वितरण पर समाकलन (integration) करके घनत्व ( $n$ ) और तापमान ( $T$ ) के बीच सामान्यीकृत संबंध व्युत्पन्न करते हैं।
ऊष्मागतिक व्युत्पत्ति (Thermodynamic Derivation): ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम का उपयोग करते हुए, वे पॉलिट्रोपिक इंडेक्स, एडियाबेटिक इंडेक्स और उतार-चढ़ाव के प्रसरण के फलन के रूप में हीटिंग दर ($dq/dt $) और हीटिंग ग्रेडिएंट ($ dq/dr$) के व्यंजक प्राप्त करते हैं।
टर्बुलेंस मॉडलिंग (Turbulence Modeling): अपने परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, वे अपने व्युत्पन्न हीटिंग व्यंजकों की तुलना टर्बुलेंट ऊर्जा परिवहन के स्थापित 3D विभेदक समीकरण मॉडलों (जिसमें टर्बुलेंट ऊर्जा $Z^2$ , सहसंबंध लंबाई $\lambda$ , और तापमान $T$ शामिल हैं) के साथ करते हैं।
पिकअप आयन (PUIs) पर अनुप्रयोग: सिद्धांत को सौर वायुमंडलीय प्रोटॉन में पिकअप आयनों (PUIs) से ऊर्जा हस्तांतरण पर लागू किया जाता है, जो बाहरी हेलिओस्फीयर में एक प्रमुख हीटिंग स्रोत है। वे अपने विश्लेषणात्मक मॉडल को Voyager 2 मिशन के अवलोकनात्मक डेटा के साथ फिट करते हैं।

3. मुख्य योगदान (Key Contributions)

A. सैद्धांतिक ढांचा: उतार-चढ़ाव वाले पॉलिट्रोप्स (Theoretical Framework: Fluctuating Polytropes)

यह शोध पत्र स्थापित करता है कि एक प्रणाली जिसमें उतार-चढ़ाव वाले पॉलिट्रोपिक इंडेक्स होते हैं, वह एक स्थिर, गैर-उतार-चढ़ाव वाली इंडेक्स वाली प्रणाली से भिन्न व्यवहार करती है।

सामान्यीकृत पॉलिट्रोपिक संबंध (Generalized Polytropic Relationship): वे एक सामान्यीकृत संबंध $n(T)$ व्युत्पन्न करते हैं, जो जब लॉगरिदमिक स्केल ( $\log n$ बनाम $\log T$ ) पर प्लॉट किया जाता है, तो एक सीधी रेखा के बजाय एक उत्तल परवलय (convex parabola) बनाता है। इस परवलय की वक्रता (curvature) सीधे उतार-चढ़ाव के प्रसरण ( $\sigma^2$ ) के समानुपाती होती है।
उतार-चढ़ाव से गैर-शून्य हीटिंग (Non-Zero Heating from Fluctuations): एक प्रमुख सैद्धांतिक सफलता यह प्रदर्शन करना है कि यादृच्छिक उतार-चढ़ाव एक एडियाबेटिक प्रक्रिया में भी शुद्ध हीटिंग उत्पन्न करते हैं। भले ही औसत प्रक्रिया एडियाबेटिक हो ( $\gamma = \gamma_a$ ), प्रसरण ( $\sigma^2 > 0$ ) की उपस्थिति के कारण प्रभावी पॉलिट्रोपिक इंडेक्स 'सब-एडियाबेटिक' ( $\gamma < \gamma_a$ ) हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रणाली में ऊष्मा प्रवेश करती है।

B. टर्बुलेंट हीटिंग तंत्र की पहचान (Identification of Turbulent Heating Mechanism)

लेखक टर्बुलेंस की एक नई ऊष्मागतिक व्याख्या प्रदान करते हैं:

हीटिंग के प्रकारों के बीच अंतर: वे दो प्रकार की हीटिंग के बीच अंतर करते हैं:
1. नॉन-टर्बुलेंट हीटिंग (Nonturbulent Heating): जो औसत पॉलिट्रोपिक इंडेक्स के एडियाबेटिक मान से व्यवस्थित विचलन के कारण होती है (जैसे, शॉक संपीड़न, संगठित तरंगें)।
2. टर्बुलेंट हीटिंग (Turbulent Heating): जो विशेष रूप से पॉलिट्रोपिक प्रक्रिया के प्रसरण (fluctuations) के कारण होती है।
गणितीय पहचान (Mathematical Identity): लेखक मानक टर्बुलेंस परिवहन समीकरणों से रेडियल प्रोफाइल को व्युत्पन्न करते हैं और दिखाते हैं कि यह टर्बुलेंट हीटिंग के प्रोफाइल के गणितीय रूप से समान है। दोनों में प्रसरण पर निर्भर एक विशिष्ट लॉगरिदमिक पद (term) शामिल है।

C. पिकअप आयन (PUIs) पर अनुप्रयोग

मॉडल को PUIs द्वारा सौर वायुमंडलीय प्रोटॉन की हीटिंग पर लागू किया गया है। लेखक उतार-चढ़ाव के प्रसरण के आधार पर कुल PUI हीटिंग को टर्बुलेंट और नॉन-टर्बुलेंट घटकों में विभाजित करते हैं। वे Voyager 2 के अवलोकनों के साथ मॉडल को सफलतापूर्वक फिट करते हैं, जिससे पता चलता है कि उतार-चढ़ाव के प्रसरण के दो घटक हैं:

एक स्थिर घटक (सौर गतिविधि से स्वतंत्र)।
एक गतिशील घटक जो सनस्पॉट संख्या (सौर चक्र) के समानुपाती है।

4. मुख्य परिणाम (Key Results)

सब-एडियाबेटिक शीतलन (Subadiabatic Cooling): सौर वायुमंडलीय प्रोटॉन का तापमान हेलिओसेंट्रिक दूरी के साथ शुद्ध एडियाबेटिक शीतलन की तुलना में कम तेजी से घटता है। यह "सब-एडियाबेटिक" व्यवहार उतार-चढ़ाव के प्रसरण ( $\sigma^2$ ) के समानुपाती है।
हीटिंग दर सूत्र (Heating Rate Formula): हीटिंग दर को दो पदों के योग के रूप में दिखाया गया है:
$\frac{dq}{dr} \propto (\gamma_{non-fluc} - \gamma_a) + C \cdot \sigma^2 \cdot \ln(r)$
जहाँ पहला पद नॉन-टर्बुलेंट हीटिंग (औसत इंडेक्स का विचलन) को दर्शाता है और दूसरा पद टर्बुलेंट हीटिंग (उतार-चढ़ाव) को दर्शाता है।
उतार-चढ़ाव के रूप में टर्बुलेंस (Turbulence as Fluctuation): अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि टर्बुलेंस केवल औसत पॉलिट्रोपिक इंडेक्स को बदलकर हीटिंग नहीं करता है। इसके बजाय, टर्बुलेंस पॉलिट्रोपिक प्रक्रिया के स्वयं के उतार-चढ़ाव (fluctuating) के माध्यम से प्लाज्मा को गर्म करता है। बड़े से छोटे पैमाने की ओर ऊर्जा का कैस्केड (energy cascade), कणों की प्रभावी स्वतंत्रता की डिग्री में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव के रूप में ऊष्मागतिक रूप से प्रकट होता है।
मात्रात्मक फिट (Quantitative Fit): मॉडल Voyager 2 PUI हीटिंग डेटा को उच्च सटीकता के साथ फिट करता है। व्युत्पन्न पैरामीटर बताते हैं कि PUIs के लिए प्रभावी स्वतंत्रता की डिग्री भिन्नात्मक (fractional) है ( $D \approx 1.17$ से $3$) और उतार-चढ़ाव का प्रसरण सौर गतिविधि के साथ बदलता है।

5. महत्व (Significance)

टर्बुलेंस की व्याख्या में प्रतिमान परिवर्तन (Paradigm Shift): यह शोध पत्र इस लंबे समय से चली आ रही धारणा को चुनौती देता है कि टर्बुलेंट हीटिंग को मुख्य रूप से पॉलिट्रोपिक इंडेक्स के एडियाबेटिक मान से विचलन द्वारा पहचाना जाता है। यह तर्क देता है कि ऐसे विचलन गैर-टर्बुलेंट स्रोतों के कारण भी हो सकते हैं, जबकि टर्बुलेंट हीटिंग को विशेष रूप से पॉलिट्रोपिक प्रक्रिया के प्रसरण (variance) द्वारा पहचाना जा सकता है।
एकीकृत ऊष्मागतिक विवरण (Unified Thermodynamic Description): यह एक एकीकृत ऊष्मागतिक ढांचा प्रदान करता है जो कण उतार-चढ़ाव के सांख्यिकीय यांत्रिकी (micro-scale) को हेलिओस्फीयर में मैक्रो-स्केल टर्बुलेंट हीटिंग और रेडियल प्रोफाइल से जोड़ता है।
नैदानिक उपकरण (Diagnostic Tool): व्युत्पन्न विश्लेषणात्मक व्यंजक वैज्ञानिकों को केवल पॉलिट्रोपिक इंडेक्स और उसके प्रसरण के स्थानीय मापों का उपयोग करके टर्बुलेंट हीटिंग दर और नॉन-टर्बुलेंट हीटिंग के अंश का अनुमान लगाने की अनुमति देते हैं। यह पार्कर सोलर प्रोब (PSP) और इंटरस्टेलर मैपिंग एंड एक्सेलेरेशन प्रोब (IMAP) जैसे वर्तमान और भविष्य के मिशनों के डेटा की व्याख्या करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
"लापता" ऊष्मा का समाधान (Resolution of "Missing" Heat): यह सिद्धांत बताता है कि सौर वायुमंडलीय प्लाज्मा अक्सर एडियाबेटिक मॉडलों की तुलना में अधिक ऊष्मा क्यों बनाए रखता है, इसका श्रेय प्लाज्मा अवस्था के अंतर्निहित, अपरिहार्य उतार-चढ़ाव को देता है, जो एक निरंतर ऊष्मा स्रोत के रूप में कार्य करते हैं।

संक्षेप में, Livadiotis और McComas यह प्रदर्शित करते हैं कि टर्बुलेंस, उतार-चढ़ाव वाले पॉलिट्रोपिक प्रक्रियाओं की ऊष्मागतिक अभिव्यक्ति है, जो कणों की स्वतंत्रता की डिग्री के सांख्यिकीय उतार-चढ़ाव और सौर वायुमंडल की मैक्रोस्कोपिक हीटिंग के बीच एक कठोर विश्लेषणात्मक लिंक प्रदान करती है।