利用 Lovejoy 彗星探测日冕密度的精细结构

掠日彗星在日冕中的穿行可作为探测局地等离子体性质的有力工具。本文针对掠日彗星 Lovejoy 尾迹中出现的条纹状结构开展研究，该结构由太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）在彗星轨道的进日和出日阶段观测到。我们采用 171 {\AA} 波段的极紫外（EUV）图像，其中可观测到氧离子 O$^{4+}$ 与 O$^{5+}$ 的发射。条纹被解释为沿局地磁场注入的一束离子所致，其初始束流速度因碰撞而衰减，同时离子的碰撞扩散也促进了离子的传播。速度衰减的碰撞时间与空间展开的扩散系数均依赖于环境等离子体密度。我们建立了沿磁场方向的离子束密度的概率描述，其中束流位置由速度衰减给出，而扩散离子的展宽由高斯概率分布描述。计算了沿磁场方向的发射强度剖面，并与 AIA 观测到的条纹剖面进行比较，对多数所考虑的条纹均显示出良好的一致性。随后将推断出的日冕密度与日冕的流体静力学模型进行比较。结果证实日冕密度具有强烈的空间结构。