67P彗星处的等离子体密度、流动与太阳EUV通量——一种交叉定标方法
空间物理
2021-09-29 v1 地球与行星天体物理
摘要
Rosetta在67P彗星为期两年的任务中，几乎连续监测了内彗发等离子体环境，其气体生产率变化跨越三个数量级，距彗核距离从几公里到几百公里。为获得最佳测量，需要对等离子体仪器进行交叉定标。我们构建两个不同物理模型，将互阻抗探针（MIP）测得的电子密度与Rosetta朗缪尔探针（LAP）测得的离子电流和航天器电势进行交叉定标，后者由离子成分分析仪（ICA）验证。我们获得了整个彗星任务的连续等离子体密度数据集，其动态范围较任一单独等离子体仪器大幅改善，且在某些时段将时间分辨率从0.24-0.74~Hz提升至57.8~Hz。新密度数据集与现有MIP密度数据集一致，并覆盖了密度过低而无法被MIP测量的长时间段。该物理模型还以3小时时间分辨率给出了离子流速，以及由朗缪尔探针光电子发射得到的太阳EUV通量代理值。我们报道了两个独立的全任务离子流速估计，其与ICA测得的整体HO离子速度一致。我们发现整个任务中离子流动始终远快于中性气体，进一步证明彗发中离子与中性气体在碰撞上解耦。因此RPC对离子速度的测量的假设与先前发表的彗星电离层在任务始末的等离子体密度模型不符。此外，测得的EUV通量与Johansson等人（2017）先前独立推导的值完全一致，并支持其中所得结论。
引用
@article{arxiv.2106.15491,
title = {Plasma densities, flow and Solar EUV flux at comet 67P - A cross-calibration approach},
author = {F. L. Johansson and A. I. Eriksson and E. Vigren and L. Bucciantini and P. Henri and H. Nilsson and S. Bergman and N. J. T. Edberg and G. Stenberg Wieser and E. Odelstad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15491},
year = {2021}
}
备注
Accepted in A&A 2021. 23 pages, 13 figures