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基于旅行者2号观测的外日球层交叉螺旋度与磁螺旋度

太阳与恒星天体物理 2016-01-20 v2 等离子体物理

摘要

利用旅行者2号任务的等离子体速度和磁场测量,研究在5和29天文单位两个不同日心距离处慢太阳风中的太阳风湍流,两者相距足够远以提供关于此湍流径向演化的信息。使用表达等离子体速度与磁场之间相关的磁螺旋度和交叉螺旋度来刻画湍流。借助应用于时间分辨单点旅行者2号测量的泰勒假说计算波数谱。我们得到的整体图像复杂且难以解释。观察到随着日心距离增加,小尺度(超过1-3小时观测)上交叉螺旋度显著下降。在5 AU处,归一化剩余能量的概率密度唯一峰值在负值,靠近-0.5。在29 AU处概率密度变为双峰,在-0.5处有一个负峰,在约0.7的正值处有一个较小的峰。观察到随着日心距离增加交叉螺旋度下降,同时涨落能量向磁能量的不平衡减少。对于较小尺度,我们发现29 AU处归一化极化平均小而正(约0.1),而在5 AU处则为零。对于较大尺度,极化在5 AU处低且为正(平均约0.1),而在29 AU处为负(约-0.15)。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.08154,
  title  = {Cross and magnetic helicity in the outer heliosphere from Voyager 2 observations},
  author = {M. Iovieno and L. Gallana and F. Fraternale and J. D. Richardson and M. Opher and D. Tordella},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.08154},
  year   = {2016}
}

备注

14 pages 5 figures. Accepted for publication on European Journal of Mechanics B/Fluids (5/8/2015)