行星际激波处拾取离子优先加热的现场观测
空间物理
2018-08-29 v1 等离子体物理
摘要
非热拾取离子（PUIs）由太阳风（SW）离子（SWIs）与缓慢的星际中性原子之间的电荷交换在太阳风中产生。长期以来理论推测但未经直接观测证实的是，在准垂直激波处 PUI 应比热太阳风离子受到优先加热。我们给出了 New Horizons 的 Solar Wind Around Pluto（SWAP）仪器在距太阳约 34 au 处对一个行星际激波处的星际氢（H+）PUIs 的现场观测。在此激波处，H+ PUIs 仅占总质子密度的百分之几，但包含了大部分内粒子压强。在激波前观测到太阳风流速逐渐降低以及 H+ SWIs 的同时加热，表明存在上游高能粒子压强梯度。H+ SWIs 在穿越激波时损失约 85% 的能量通量，且 H+ PUIs 受到优先加热。此外，在激波下游观测到 PUI 尾，使得所有 H+ PUIs 的能量通量约为 H+ SWIs 的六倍。我们发现，包括其超热尾在内的 H+ PUIs 在激波参考系中几乎占下游总能量通量的一半。
引用
@article{arxiv.1807.05132,
title = {In Situ Observations of Preferential Pickup Ion Heating at an Interplanetary Shock},
author = {E. J. Zirnstein and D. J. McComas and R. Kumar and H. A. Elliott and J. R. Szalay and C. B. Olkin and J. Spencer and S. A. Stern and L. A. Young},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.05132},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 4 figures, accepted for publication in Physical Review Letters