质子特有熵作为 $O^{7+}/O^{6+}$ 电荷态比率的马尔西日距代理
太阳与恒星天体物理
2025-11-20 v1 等离子体物理
空间物理
摘要
虽然快速日系风暴的来源已在日冕孔洞中得到良好确认,但慢日系风暴的来源仍存疑问。组合指标,如重离子电荷态比率,在日冕下方设定,提供了关于日系风暴来源区域的洞察。然而,在 Solar Orbiter 发射之前,仅能在 1 AU 及更远距离进行重离子电荷态的现场测量。我们利用 Solar Orbiter 重离子传感器和质子与阿尔法粒子传感器覆盖 0.28 至 1 AU 范围的观测数据,检验质子特有熵是否可作为 电荷态比率的代理变量。我们的分析确认了特有熵与氧电荷态比率之间存在强烈的反相关性,这一关系在日球内广泛距离范围内得以维持。我们将观察到的日系风暴分为快速日系风暴、慢 Alfven 日系风暴和慢日系风暴,识别出这些类型在特有熵值和电荷态比率方面的明确区别。该工作证明了将质子特有熵用作日系风暴来源区域的分类器具有潜在价值。通过建立 - 关系并量化其径向依赖性,特有熵可用于在缺乏现场电荷态测量时识别日系风暴来源区域。这一工作激励了对该代理变量在近太阳观测(如 Parker Solar Probe)以及日球内整个范围的适用性的未来研究。
引用
@article{arxiv.2511.14938,
title = {Proton specific entropy as a proxy for the $O^{7+}/O^{6+}$ charge state ratio over heliocentric distance},
author = {Jack D. Collard and Tamar Ervin and Ryan M. Dewey and Yeimy J. Rivera and Aidan J. Nakhleh and Jean-Baptiste Dakeyo and Samuel T. Badman and Trevor A. Bowen and John W. Bonnell and Nicholeen M. Viall and Susan T. Lepri and Jim M. Raines and Stuart D. Bale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14938},
year = {2025}
}