磁开关结构中α粒子的密度与速度涨落

磁开关结构，即磁场径向方向的突然反转，是帕克太阳探测器(PSP)迄今任务中较为引人注目的观测之一。尽管其确切产生机制仍未知，两种主要理论分别为交换重联事件与就地生成。本工作中研究了单个开关结构内外α粒子的密度与丰度变化。我们发现α粒子丰度比$n_{\alpha p}$在内外并无一致的成分差异，且在按$V_{\alpha p}/V_{pw}$(α-质子差速与波相速度即开关结构传播速度之比)对开关结构分类时亦未观测到任何特征。我们认为由于PSP与假定的交换重联事件之间的距离，这些测量不能用于支持某一种产生机制而排除另一种。此外，我们考察了单个开关结构内质子与α粒子的三维速度涨落。虽然开关结构总是伴随质子速度增加，α速度可能增强、不变或减小。这源于$V_{pw}$与$V_{\alpha p}$的相互作用，当差值$|V_{pw} - V_{\alpha p}|$减小时α粒子的阿尔文运动消失。我们展示了α粒子与质子穿过开关结构的阿尔文运动如何被理解为绕波帧位置的近似刚性臂旋转，并说明因此可仅利用粒子测量通过球面拟合估计波帧。