利用太阳轨道器和帕克太阳探测器量化0.2至1天文单位间哨声波对超热电子的扩散
太阳与恒星天体物理
2024-02-12 v1 等离子体物理
空间物理
摘要
太阳风电子分布函数随日心距离的演化表现出不同特征，其中一些仍未得到解释，特别是Strahl投掷角宽度的增加。电子与哨声波之间的波粒相互作用常被用来解释这些现象。我们旨在量化哨声波对超热电子随日心距离的影响。我们首先对太阳轨道器和帕克太阳探测器在0.2至1天文单位之间观测到的哨声波（发生率和性质）进行统计分析。然后利用波的特征在准线性理论框架下计算扩散系数。对这些系数进行积分，以推断哨声波对电子沿其传播路径的整体影响。在等离子体参考系中检测并表征了110,000个哨声波包。大多数波与磁场对齐，其中只有约0.5%的波传播角大于45°。在0.3天文单位以外，几乎只观测到背离太阳的波（其中一些波朝向太阳，但出现在背景磁场径向分量符号改变的磁开关中）。因此这些波与Strahl对齐，而非反向传播。在0.2天文单位处，我们同时发现了与Strahl对齐和反向传播的波。在0.3天文单位以外，积分扩散系数表明观测到的波可以解释测得的Strahl投掷角演化，并能有效使晕各向同性化。Strahl扩散主要由传播角在15°至45°之间的哨声波引起。在0.2天文单位附近，反向传播的哨声波对Strahl电子的扩散效率比与Strahl对齐的波高出两个数量级。
引用
@article{arxiv.2402.06016,
title = {Quantifying the diffusion of suprathermal electrons by whistler waves between 0.2 and 1 AU with Solar Orbiter and Parker Solar Probe},
author = {L. Colomban and M. Kretzschmar and V. Krasnoselkikh and O. V. Agapitov and C. Froment and M. Maksimovic and M. Berthomier and Yu. V. Khotyainsev and D. B. Graham and S. Bale},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06016},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 11 figures