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动能不稳定性对α粒子温度各向异性和微分流的限制:太阳风观测

太阳与恒星天体物理 2015-06-17 v2 空间物理

摘要

先前的研究表明,太阳风中质子和α粒子的观测温度各向异性受到压力各向异性驱动的不稳定性(如阿尔芬/离子回旋 (A/IC) 和不稳定性快磁声波/哨声 (FM/W) 不稳定性)的理论阈值约束。在本信中,我们利用 {\em Wind} spacecraft 的法拉第杯提供的长期原位测量数据,研究了 A/IC 和 FM/W 不稳定性对α - 质子微分流速和α粒子温度各向异性的联合约束。我们表明,大多数数据被限制在参数空间的一个区域内,在该区域中 A/IC 和 FM/W 波要么是稳定的,要么具有极低的生长率。在少数观测到的 A/IC (FM/W) 不稳定性生长率相对较大的案例中,我们发现当α - 质子微分流速较小时,Tα/TpT_{\perp\alpha}/T_{\perp p} (Tα/TpT_{\parallel\alpha}/T_{\parallel p}) 的值相对较高,其中 TαT_{\perp\alpha}TpT_{\perp p} (TαT_{\parallel\alpha}TpT_{\parallel p}) 分别是α粒子和质子的垂直(平行)温度。我们推测,这一观测特征可能源于优先α粒子加热,这种加热可将α粒子驱动至超过不稳定性阈值。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.4010,
  title  = {Limits on Alpha Particle Temperature Anisotropy and Differential Flow from Kinetic Instabilities: Solar Wind Observations},
  author = {Sofiane Bourouaine and Daniel Verscharen and Benjamin D. G. Chandran and Bennett A. Maruca and Justin C. Kasper},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.4010},
  year   = {2015}
}

备注

5 pages, 4 figures, accepted in The Astrophysical Journal Letters