回流区中的低空离子加热、下流离子与 BBELF 波
空间物理
2018-03-13 v1 等离子体物理
摘要
重离子（O+）在电离层内及附近的能量增强与场向运动仍未被很好理解。基于 CASSIOPE 增强型极区外流探测器（e-POP）在一年内于 325 km 至 730 km 高度间的观测，我们给出一项关于离子加热及其与场向离子体流速、低频波和场向电流（FACs）关系的统计研究（24 个事件）。离子温度与场向体流速由超热电子成像仪（SEI）测量的二维离子速度分布函数导出。SEI 与快速扫描离子质谱仪（IRM）均观测到一致的离子加热与流速特征。我们发现，电离层中的横向 O+ 离子加热可很强烈（高达 4.5 eV）、局限于极窄区域（跨 B 约 2 km）、更可能发生于下向电流区，并与宽带极低频（BBELF）波相关。这些波被解释为垂直于磁场的线偏振波。离子加热量无法由摩擦加热解释，且离子加热与 BBELF 波的关联表明，显著波-离子加热正在发生甚至在低至 350 km 的高度占主导，该边界低于先前报道。令人惊讶的是，这些加热事件中的大多数（24 个中的 17 个）与核心离子下流而非上流相关。这可由低空回流区中指向下的电场解释。
引用
@article{arxiv.1803.03853,
title = {Low-altitude ion heating, downflowing ions, and BBELF waves in the return current region},
author = {Yangyang Shen and David J. Knudsen and Johnathan K. Burchill and Andrew D. Howarth and Andrew W. Yau and David M. Miles and H. Gordon James and Gareth W. Perry and Leroy Cogger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03853},
year = {2018}
}
备注
17 pages, including 12 figures, 1 table, accepted by JGR-Space Physics