利用NASA Wind航天器在1 au处对太阳风电子的精密测量
空间物理
2023-07-26 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
本工作旨在利用Wind航天器的数据，在1 au处对太阳风电子速度分布函数(eVDF)的非热特性进行精确系统的刻画。我们使用Wind飞船上3D-Plasma仪器的电子分析仪，对1 au处太阳风电子进行了全面的统计分析。本工作采用一种开发的复杂算法，将eVDF的三个组分——核心(core)、晕(halo)和束流(strahl)——分别分析并刻画至2 keV。eVDF数据使用由热噪声接收机测量的电子等离子体频率附近的准热噪声获得的独立电子参数进行校准。该代码通过对测量的eVDF进行非线性最小二乘拟合，恰当考虑航天器充电及其他仪器效应，确定总电子、核心、晕和束流的各自参数集。我们使用四年约280000次核心、晕和束流参数的独立测量，研究太阳风中这些不同组分的统计特性。我们讨论了它们各自的密度、漂移速度、温度和温度各向异性随太阳风速度的分布。我们还展示了总密度、温度、温度各向异性和热流以及质子温度、质子-电子温度比、质子和电子beta随太阳风速度的分布。还讨论了其中部分参数间的相互关联。本数据集代表了1 au处原始太阳风中最大、高精度的电子测量集合，为电子微观物理提供了新的丰富信息。其庞大体量将支持未来在不同等离子体条件下参数组合及其依赖关系的统计研究。
引用
@article{arxiv.2107.08125,
title = {Precision Electron Measurements in the Solar Wind at 1 au from NASA's Wind Spacecraft},
author = {Chadi S. Salem and Marc Pulupa and Stuart D. Bale and Daniel Verscharen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.08125},
year = {2023}
}
备注
total of 21 pages, 17 figures, 1 appendix and 7 tables