基于帕克太阳探测器观测的 III 型射电暴的太阳风密度涨落

无线电波在太阳风中被强烈散射，因此其视源似乎比实际源更大且发生偏移。由于散射依赖于密度湍流的能谱，对无线电波传播的更好理解提供了在有效湍流尺度长度下相对密度涨落 $\epsilon=\langle\delta n\rangle/\langle n\rangle$ 的间接信息。在此，我们分析了帕克太阳探测器（PSP）探测到的 30 个 III 型暴。得益于 PSP 无与伦比的时间分辨率，我们首次提取了 1 MHz 至 10 MHz 之间的 III 型暴衰减时间 $\tau_{\rm{d}}$。我们观察到，与双航天器日地关系观测台（STEREO）任务此前在 1 MHz 以下测量的结果相比，高于 1 MHz 频率的功率律斜率存在显著偏离。我们注意到，在 1 MHz 处产生的射电暴高度大致与阿尔文点（太阳风变为超阿尔文速之处）的预期位置重合。通过比较 PSP 观测与蒙特卡洛模拟，我们预测在日心距 $2.5R_\odot$ 至 $14R_\odot$ 之间的有效湍流尺度长度上的相对密度涨落 $\epsilon$ 介于 $0.22$ 与 $0.09$ 之间。最后，我们计算了 PSP 在第 1 次近日点和第 2 次近日点于距太阳 $35.7$~$R_\odot$ 日心距处原位测量的相对密度涨落 $\epsilon$，分别为 $0.07$ 和 $0.06$。这与 STEREO 此前通过该日心距处产生的射电源遥感测量得到的预测（$\epsilon=0.06-0.07$）非常吻合。