与湍流和波动相关的密度涨落:Solar Orbiter 的首次观测
空间物理
2021-12-15 v2 太阳与恒星天体物理
等离子体物理
摘要
我们利用基于探测器至航天器电势测量的等离子体密度,结合 MAG 的磁场测量,研究 Solar Orbiter 在首次近日点飞越期间(距太阳约 0.5 AU)观测到的太阳风中的场与密度涨落。特别地,我们利用波磁场的偏振、可压缩磁场与密度涨落之间的相位以及可压缩比(归一化密度涨落与归一化可压缩 B 涨落之比)来刻画观测到的波与湍流。我们发现,在湍流区间内密度涨落与磁场可压缩分量反相,而在质子回旋频率附近的圆偏振波中二者同相。我们详细分析了两个同时存在不同频率左、右手波的特例事件。我们将观测到的波特性与三流体(电子、质子和阿尔法粒子)模型的预测进行比较。我们发现观测波数存在限制, m,对应于波长 m。我们得出结论,最可能左、右手波均对应于低波数部分(接近 截止处)的质子带电磁离子回旋(在等离子体参考系中限于频率范围 的左手波)波,分别沿向外和向内方向传播。两种波偏振同时被观测到且所识别波模具有低群速度,这一事实表明双带事件发生于波源区域。
引用
@article{arxiv.2103.17208,
title = {Density Fluctuations Associated with Turbulence and Waves: First Observations by Solar Orbiter},
author = {Yu. V. Khotyaintsev and D. B. Graham and A. Vaivads and K. Steinvall and N. J. T. Edberg and A. I. Eriksson and E. P. G. Johansson and L. Sorriso-Valvo and M. Maksimovic and S. D. Bale and T. Chust and V. Krasnoselskikh and M. Kretzschmar and E. Lorfèvre and D. Plettemeier and J. Souček and M. Steller and Š. Štverák and P. Trávníček and A. Vecchio and T. S. Horbury and H. O'Brien and V. Evans and V. Angelini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.17208},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 9 figures