中文

太阳风电流片与 deHoffmann-Teller 分析:Solar Orbiter 直流电场测量的首批结果

空间物理 2021-12-15 v1 太阳与恒星天体物理 等离子体物理

摘要

Solar Orbiter 于 2020 年 2 月 10 日发射,旨在利用为遥感和原位探测设计的仪器载荷研究太阳与日球层物理。与最近发射的 Parker Solar Probe 类似,且与早期任务不同,Solar Orbiter 携带旨在测量低频直流电场仪器。在本文中我们评估由 Solar Orbiter 上的射电与等离子体波仪器 (RPW) 测量的低频直流电场的质量。特别地,我们研究利用 Solar Orbiter 的直流电场和磁场数据估算太阳风速度的可能性。我们基于电场和磁场测量使用 deHoffmann-Teller (HT) 分析来寻找使电场一个分量最小化的太阳风电流片速度。通过将 HT 速度与由质子与阿尔法粒子传感器 (PAS) 测量的质子速度比较,我们建立了有效天线长度 LeffL_\text{eff} 的简单模型。随后我们使用 HT 方法估算太阳风速度。利用 HT 方法,我们发现观测到的 EyE_y 变化常与磁场变化极为一致。然而,EyE_y 的大小不确定,因为 LeffL_\text{eff} 依赖于等离子体环境。我们推导了将 LeffL_\text{eff} 与德拜长度关联的经验模型,可用于改进 EyE_y 的估计,进而改进估算的太阳风速度。RPW 提供的低频电场质量很高。利用 deHoffmann-Teller 分析,当等离子体数据不可用时,Solar Orbiter 的磁场和电场测量可用于估算太阳风速度。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.03553,
  title  = {Solar wind current sheets and deHoffmann-Teller analysis: First results of DC electric field measurements by Solar Orbiter},
  author = {K. Steinvall and Yu. V. Khotyaintsev and G. Cozzani and A. Vaivads and E. Yordanova and A. I. Eriksson and N. J. T. Edberg and M. Maksimovic and S. D. Bale and T. Chust and V. Krasnoselskikh and M. Kretzschmar and E. Lorfèvre and D. Plettemeier and J. Souček and M. Steller and Š. Štverák and A. Vecchio and T. S. Horbury and H. O'Brien and V. Evans and A. Fedorov and P. Louarn and V. Génot and N. André and B. Lavraud and A. P. Rouillard and C. J. Owen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.03553},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 4 figures