射出能量电子前的等离子体不稳定性与 Type III 太阳无线电脉冲
太阳与恒星天体物理
2025-07-14 v1 高能天体物理现象
等离子体物理
空间物理
摘要
Type III 无线电脉冲是日冕喷发时射出的准相对论性电子流的特征，常被如掩耳太阳探针等太空仪器观测。传统上认为，这些电子束通过两流不稳定性产生 Langmuir 波，再转化为电磁波。本研究通过考察电子分布因「飞行时间效应」而在随机均匀且缓变的太阳风等离子体中被截断所导致的不稳定性来修订此模型。我们发现，这种截断会使电子分布不稳定，进而通过线性不稳定性产生 Langmuir 波；本文仅限于线性 regime 分析，不考虑生成的 Langmuir 波对电子分布的非线性反馈。不稳定性增长直至较慢的电子抵达并消除这些波。我们的定性分析表明，所得波动强度的增长与衰减与观察到的 Type III 太阳无线电脉冲基本频率的强度-时间特征高度吻合，支持了这一修正理论。
引用
@article{arxiv.2507.08437,
title = {Plasma instability in the front of ejected energetic electrons and Type III solar radiobursts},
author = {Vladimir Krasnoselskikh and Immanuel Christopher Jebaraj and Tom Robert Franck Cooper and Andrii Voschepynets and Thierry Dudok de Wit and Marc Pulupa and Forrest Mozer and Oleksiy Agapitov and Michael Balikhin and Stuart D. Bale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.08437},
year = {2025}
}
备注
20 pages (Main text: 13 pages, Appendices: 6 pages), 7 Figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal