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帕克太阳探测器观测到的回转边界是闭合的吗?

太阳与恒星天体物理 2023-11-09 v1 地球与行星天体物理 等离子体物理 空间物理

摘要

回转(switchbacks)是帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)在内日球层频繁观测到的磁场突然且大幅的偏转。它们的普遍出现促使大量研究去确定其性质与起源。我们的目标是通过一系列在航天器首次近日飞行中探测到的事件来描述这些回转的边界。利用 FIELDS 和 SWEAP 数据,我们研究了确定边界法向的不同方法。观测到的边界是弧极化结构,其旋转总是包含在一个平面内。经典的最小方差分析(MVA)给出误导性结果并高估了旋转间断的数量。我们提出了一种稳健的几何方法来识别这些间断的性质,即判断包含它们的平面是否也包含原点(B=0\textbf{B}=0)。在回转背景下,大多数边界呈现与切向间断相同的特征,几乎没有证据表明存在旋转间断。我们发现帕克螺旋偏差的大小没有影响。此外,边界厚度处于 MHD 尺度内。我们得出结论,帕克太阳探测器观测到的大多数回转边界很可能是闭合的,这与先前的研究相反。我们的结果表明它们的侵蚀可能比预期慢得多。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.12134,
  title  = {Are Switchback boundaries observed by Parker Solar Probe closed?},
  author = {Nina Bizien and Thierry Dudok de Wit and Clara Froment and Marco Velli and Anthony W. Case and Stuart D. Bale and Justin Kasper and Phyllis Whittlesey and Robert MacDowall and Davin Larson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12134},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 6 figures, Animations available at https://doi.org/10.5281/zenodo.8424748