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由旅行者2号至旅行者1号瞬变事件测量的日鞘性质

空间物理 2019-10-03 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

2012年中,旅行者2号观测到的一个GMIR穿过日鞘并与日球层顶碰撞,产生了一个传入极本地星际介质的压力脉冲。该透射波的影响在旅行者1号自身穿越日球层顶仅93天后就被观测到。该瞬变过程的经过伴随着银河系宇宙线强度的长期下降,分别发生于旅行者2号处约2012.55至约2013.35以及旅行者1号处约2012.91至约2013.70。来自各航天器宇宙线子系统的全向(>20 MeV)以质子为主测量揭示了这些因果相关事件之间的显著相似性,相关系数达91.2%,时间滞后为130天。已知两航天器的位置,我们利用观测到的时间延迟来计算GMIR穿过日鞘(日球层顶内侧)的平均速度随极本地星际介质温度的函数关系。结合粒子、磁场和等离子体观测,使我们能够推断此前未测得的日鞘性质,包括一系列声速和总有效压力。对于日球层顶外约20,000 K的标称温度,我们发现日球层顶内的声速为314(±)32 km/s,总有效压力为267(±)55 fPa。我们将这些结果与星际边界探测器的由能中性原子通量(全局分布通量)导出的日鞘压力数据驱动模型进行比较,并将其作为日鞘动力学由超热高能过程驱动的另一证据呈现。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.00676,
  title  = {Heliosheath Properties Measured from a Voyager 2 to Voyager 1 Transient},
  author = {Jamie S. Rankin and David J. McComas and John D. Richardson and Nathan A. Schwadron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00676},
  year   = {2019}
}