年轻太阳风的阿尔法-质子差动流：Parker Solar Probe 观测
空间物理
2022-03-02 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
阿尔法粒子相对于质子的速度可随太阳风类型和距太阳的距离而变化（Marsch 2012）。先前航天器的测量给出了阿尔法-质子差动速度低至 0.3 au 的数据。Parker Solar Probe（PSP）现在首次使得对更靠近太阳处新加速太阳风的差动流进行观测成为可能。在此，我们研究在第 3–7 次近距离飞越的 PSP 近日点附近，当日球层太阳风处于太阳探针离子分析仪（SPAN-I）仪器视场中时，质子与阿尔法体速度之间的差异。正如之前在更大日球层距离上所报道的，PSP 观测到的阿尔法-质子差动速度在快速风中要大于慢速太阳风。我们将 PSP 观测与多种航天器测量进行比较，并给出阿尔法-质子差动速度的径向与 temporal 演化。差动流随太阳风从太阳向外传播而减小，与先前的观测一致。虽然 Helios 显示出慢速太阳风的差动流径向依赖性很小，但 PSP 清晰地展示了年轻慢速太阳风低至 0.09 au 的此种依赖性。我们的分析表明，阿尔法-质子差动速度的大小主要低于局地 Alfvén 速度。此外，靠近太阳处阿尔法粒子通常比质子运动更快。PSP 在其第八次飞越期间穿越了 Alfvén 面，并可能在未来的飞越中穿越，从而使我们能够首次在非常靠近太阳风加速源区处研究差动流。
引用
@article{arxiv.2202.03551,
title = {Alpha-proton Differential Flow of the Young Solar Wind: Parker Solar Probe Observations},
author = {P. Mostafavi and R. C. Allen and M. D. McManus and G. C. Ho and N. E. Raouafi and D. E. Larson and J. C. Kasper and S. D. Bale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03551},
year = {2022}
}
备注
Accepted paper