月球尾流内静电冲击的 ARTEMIS 观测

当太阳风遇到月球时，下游会形成等离子体空洞，称为月球尾流。在磁场与等离子体-真空边界法向呈准平行关系的区域，等离子体主要沿磁场线注入尾流。由于更快的电子领先于较慢的离子，产生库仑电场，加速离子并减缓电子。最近的粒子-光量子仿真显示，当来自尾流两侧的加速亚音速离子束在尾流中心相遇时，可能形成静电冲击，使离子减速并将电子加热至平坦的速度分布。利用来自月球与太阳相互作用加速度、重联、湍流与电动力学（ARTEMIS）航天器的数据，我们报告首次观察到所预测的静电冲击。一个事件中，在尾流中心附近，我们观察到一个振幅约为 2 mV/m、空间尺度约为当地德布鲁斯长度的 50 的静电孤立结构。该结构在 upstream 与 downstream 之间产生约 50 V 的电位增加，将入射电子沿平行方向加热约 50 eV，同时将离子减速约 60 km/s，导致密度增强。在第二个更成熟阶段的事件中，我们观察到由强烈静电波支配的更广泛的消散结构，持续的电位增加驱动持续的场-aligned 电子加热和离子减速。这些观测确认了静电冲击形成及其在月球尾流中相关粒子动力学的仿真预测，对于理解其他无大气天体表面的等离子体相互作用具有潜在应用价值。