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用于Kolmogorov湍流谱的太阳风速度与密度估计的广义方法

太阳与恒星天体物理 2026-03-26 v1 空间物理

摘要

我们提出了一种统一的方法,通过对航天器无线电信号的多普勒谱宽化来推导太阳风速度和近太阳 corona 中的电子密度。该方法在假设电子密度涨落遵循Kolmogorov谱的前提下,被 generalizations 为与频率无关。我们使用印度火星轨道任务在2021年10月的优势 conjunction 期间的S波段数据(位于5-8 R_\odot),以及日本“天空”号在2016年6月和2022年10月的X波段数据(覆盖1.4-10 R_\odot)进行验证。从S波段获取的风速为100-150 km s1^{-1},电子密度约为101010^{10} m3^{-3}。X波段结果显示,速度从赤道附近的约150 km s1^{-1}到珠穆朗玛洞区的约400 km s1^{-1},密度呈现一致的径向趋势。我们提供了一个紧凑、随频率缩放的关系,将多普勒谱宽与vvNeN_e相映射。该公式使其在不同通信频段上能够一致应用,并补充了对 corona 等离子体研究的现场探测器。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.23929,
  title  = {A generalized method for estimating solar wind speeds and densities using spectral broadening for a Kolmogorov turbulence spectrum},
  author = {Keshav Aggarwal and R. K. Choudhary and Abhirup Datta and Roopa M. V. and Takeshi Imamura and Hiroki Ando},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.23929},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 4 figures, Accepted for publication in Advances in Space Research