日冕物质抛射遭遇期间行星际磁场 $B_y$ 控制的地球阿尔文翼
空间物理
2024-02-08 v1
摘要
在地球轨道附近，典型的太阳风阿尔文马赫数超过 5，超阿尔文太阳风驱动着传统的磁层构型。然而，在行星际日冕物质抛射 (ICME) 事件的抛射阶段，由于行星际磁场 (IMF) 强度增强和密度降低，阿尔文马赫数可能会显著减小。2023 年 4 月 24 日，一次 ICME 到达地球轨道。太阳风密度降至低至 0.3 amu/cc，而 IMF 强度约为 25 nT。结果，太阳风流转变为阿尔文马赫数为 0.4 的亚阿尔文状态，为研究行星磁层与低马赫数太阳风的相互作用提供了机会。我们进行了全局模拟，以研究地球磁层对亚阿尔文 ICME 抛射物的响应。全局磁流体动力学 (MHD) 模拟结果显示，当太阳风变为亚阿尔文状态时，形成了阿尔文翼。此外，亚阿尔文时期的特征是 IMF By 分量占主导地位，导致阿尔文翼向晨侧和昏侧延伸。本文展示了阿尔文翼周围的磁场、等离子体流和电流系统结构。深入讨论了亚阿尔文太阳风条件下的全局磁层对流。我们的结果达到了对磁化天体与亚阿尔文上游条件之间相互作用理解的新水平，并为未来观测提供了指导。
引用
@article{arxiv.2402.04282,
title = {Interplanetary magnetic field $B_y$ controlled Alfv\'{e}n wings at Earth during encounter of a coronal mass ejection},
author = {Yuxi Chen and Chuanfei Dong and Li-Jen Chen and Menelaos Sarantos and Brandon L. Burkholder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04282},
year = {2024}
}