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1 天文单位处太阳风密度涨落的各向异性

空间物理 2024-04-26 v2 太阳与恒星天体物理 等离子体物理

摘要

太阳风等离子体湍流的一个众所周知的性质是观测到的速度与磁场涨落的自相关(或等效地,谱)的各向异性。本文探讨了太阳风湍流含能区和惯性区内等离子体密度涨落的各向异性这一相关但显然未被充分研究的问题。利用来自先进成分探测器(ACE)任务长达 10 年(1998-2008)的原位数据,我们发现,除了最快风速类别外,密度相关尺度在准平行于大尺度平均磁场的方向上略大于准垂直方向。快风中的相关尺度与各向同性一致。我们还探讨了各向异性作为相关水平函数的情况。我们发现在低相关水平,即在含能尺度及更大尺度上,快风的密度涨落接近各向同性,而慢风和中等风速在垂直方向上略微倾向于更快的去相关。在相对较小(惯性区)的尺度上,相关值较大,所有速度范围内的各向异性方向都发生反转,这意味着一种更“平板状”的结构,这在快风样本中尤为突出。我们将这一发现与已发表的速度和磁场相关性结果进行了对比。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.05191,
  title  = {Anisotropy of Density Fluctuations in the Solar Wind at 1 au},
  author = {Jiaming Wang and Rohit Chhiber and Sohom Roy and Manuel E. Cuesta and Francesco Pecora and Yan Yang and Xiangrong Fu and Hui Li and William H. Matthaeus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.05191},
  year   = {2024}
}

备注

14 pages, 6 figures, accepted by the Astrophysical Journal