观测奈奎斯特频率以上的粒子能量增益：场-粒子关联技术的应用
等离子体物理
2022-06-29 v1
摘要
场-粒子关联技术利用单点测量揭示湍流空间等离子体中各种粒子能量增益机制的特征。利用该技术在地球磁鞘的模拟和观测中均发现了电子朗道阻尼的特征，但航天器的采样率仪器限制给揭示太阳风中朗道阻尼存在的完整程度带来了挑战。理论预测，即使数据相对于波阻尼发生的特征频率是欠采样的，场-粒子关联仍能恢复速度空间中的能量增益特征。为验证该假设，我们进行了空间等离子体湍流的高分辨率回旋动力学模拟，确认其包含电子朗道阻尼的特征，随后系统性降低数据的时间分辨率以确定特征无法恢复的时间点。我们找到了支持理论预测的结果，并寻找可与航天器任务测量能力比较的经验法则，以指导将场-粒子关联应用于低时间分辨率数据的过程。
引用
@article{arxiv.2204.00104,
title = {Observing Particle Energization above the Nyquist Frequency: An Application of the Field-Particle Correlation Technique},
author = {Sarah A. Horvath and Gregory G. Howes and Andrew J. McCubbin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00104},
year = {2022}
}
备注
Submitted to Physics of Plasmas