年轻热流异常中回流离子的起源

我们分析了 Cluster 卫星于 2006 年 2 月 22 日在弓激波前方观测到的一个事件。该事件具有发展早期阶段热流异常（Hot Flow Anomaly, HFA）的诸多特征，包括强烈的上游束流以及由 4 颗 Cluster 卫星观测到的扰动磁场剖面，其一侧或两侧磁场增强。电流片两侧磁场矢量之间的夹角约为 10°。HFA 内部的最小磁场幅值约为 1 nT。HFA 两侧的激波为准垂直激波。在 HFA 的前导侧观测到了上游束流。为了追踪太阳风离子和上游离子在穿越该事件过程中的变化，分别分析了 C1 和 C3 卫星观测到的太阳风离子与上游离子的参数及速度分布。本分析旨在获取有关上游束流来源的更多信息。该束流从开始观测到遭遇 HFA 期间不断演化，初始具有高能量且近乎单能。随着 HFA 接近卫星，其平均能量持续下降，能谱变宽。随着接近 HFA 而减小的特定能量的首次观测值与离子的回旋半径呈线性关系。积分束流（所有观测时段）的能谱与恰在 HFA 前方观测到的束流能谱，与弓激波穿越后约 1 小时观测到的磁鞘离子能谱非常相似。束流中的最低能量仅在 HFA 内部观测到。上游束流的最高密度和压力出现在电流片本身。我们认为，上游束流是磁鞘离子通过 HFA 与弓激波前沿相交区域泄漏的结果。