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火星上游的质子回旋波:火星全球探勘者号的观测

地球与行星天体物理 2015-06-15 v1 空间物理

摘要

我们提出了一项关于火星弓激波上游区域电磁等离子体波性质的研究,这些波由火星全球探勘者号 (MGS) 航天器在科学相位轨道 (SPO) 期间搭载的磁力计和电子反射仪 (MAG/ER) 探测到。在 MGS 参考系 (SC) 中测量的这些波的频率接近局部质子回旋频率。最小方差分析 (MVA) 表明,这些“质子回旋频率”波 (PCWs) 在 SC 系中具有左旋椭圆偏振特征,且几乎平行于背景磁场传播。它们还具有较小的可压缩性,其振幅随行星际磁场 (IMF) 锥角和距行星径向距离的增加而减小。后一结果支持了这些波的源来自火星的观点。此外,我们发现这些波与前激波无关。经验证据和理论方法表明,大多数观测结果对应于源自电离外逸层氢拾取过程的离子 - 离子右旋 (RH) 模。左旋 (LH) 模可能在 IMF 锥角较高的情况下存在。PCWs 在 SPO1 子阶段的发生率为 62%,而在 SPO2 期间降至 8%。此外,SPO1 期间的 PCWs 保持其特性的时间更长,且比 SPO2 期间的具有更高程度的偏振度和相干性。我们在从 SPO1 到 SPO2 拾取条件可能发生变化或波分布中存在稳定空间不均匀性的背景下讨论了这些结果。太阳风对流电场对 PCWs 位置缺乏影响表明,PCWs 的空间分布与拾取离子的空间分布之间没有明确关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1302.3312,
  title  = {Proton Cyclotron Waves Upstream from Mars: Observations from Mars Global Surveyor},
  author = {Norberto Romanelli and Cesar Bertucci and Daniel Gomez and Christian Mazelle and Magda Delva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1302.3312},
  year   = {2015}
}