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太阳风中离子温度对阿尔法-质子 differential flow 矢量及加热机制的依赖性

空间物理 2020-02-05 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

根据Wind卫星在2004年6月至2019年5月间的观测,本快报首次在(θd\theta_dVd/VAV_d/V_A)空间中研究了质子与阿尔法粒子温度,其中θd\theta_dVdV_d分别为阿尔法-质子 differential flow 矢量的径向角与大小,VAV_A为局地阿尔文速度。结果表明,温度显著依赖于θd\theta_d以及Vd/VAV_d/V_A。在质子平行beta较低(βp<1\beta_{p{\parallel}} < 1)的情况下,发现当θd\theta_d较小(45\lesssim 45^\circ)且Vd/VA0.5V_d/V_A \gtrsim 0.5时,质子垂直温度明显增强。相反,当θd\theta_d较大(90\gtrsim 90^\circ)或Vd/VAV_d/V_A足够小时,阿尔法粒子的垂直温度显著增强。质子平行温度的最大值出现在θd90\theta_d \sim 90^\circ处,并伴随较高的βp\beta_{p{\parallel}}以及惯性区中较大的磁涨落湍流幅度。本研究应为太阳风中质子与阿尔法粒子的回旋共振加热提供了有力证据。还提出了其他机制,包括朗道共振与随机加热,它们往往具有不同于回旋共振加热的(θd\theta_dVd/VAV_d/V_A)空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.07172,
  title  = {Dependence of ion temperatures on alpha-proton differential flow vector and heating mechanisms in the solar wind},
  author = {G. Q. Zhao and H. Q. Feng and D. J. Wu and J. Huang and Y. Zhao and Q. Liu and Z. J. Tian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.07172},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJ Letters