基于五颗航天器观测的日球内电子束传播与射电波散射
太阳与恒星天体物理
2025-04-16 v1 空间物理
摘要
太阳能ergy粒子,如电子,可在日球中加速至轻偏相对速度。这些电子穿过湍流日球,产生射电波,而后受到严重的散射影响。关于实际观测射电源位与实际位置之间的差异的物理解释仍存在争议。本文使用由五颗航天器观测到的射电辐射,追踪射电源从低日球到日球内层(15-75 R)的路径,这些在2021年4月16日发生的日日事件期间产生。本研究中,我们采用称为BELLA的贝叶斯多位置法技术,追踪由太空探测计划、STEREO A、风向、Solar Orbiter和火星Express观察到的射电源的 apparent 路径。为验证所跟踪路径的准确性,我们使用Nan\c{c}ay射电日球干涉成像技术进行150 MHz波长的观测,其结果与BELLA预测的估计脚点一致。我们还进一步使用ACE现场测量数据进行验证。我们发现,射电源的 apparent 路径遵循帕克螺旋路径,伴随约493 km/s的太阳风速度(与1 AU处相应经度处观测到的速度相符),并连接到日球表面的75东经度。最后,我们对射电波的散射进行了定量估计,其结果与当代散射模型的结果良好一致。本工作提供了关于射电波在湍流等离子体中传播的更详细理解,以及关于广泛观察到的间距处电子密度偏高的争议性原因的确定性证据。
引用
@article{arxiv.2502.15067,
title = {Electron Beam Propagation and Radio-Wave Scattering in the Inner Heliosphere using Five Spacecraft},
author = {Luis Alberto Cañizares and Sam T. Badman and Nicolina Chrysaphi and Shilpi Bhunia and Beatriz Sánchez-Cano and Shane A. Maloney and Peter T. Gallagher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.15067},
year = {2025}
}
备注
13 Pages, 9 Figures, 2 Appendix figures