太阳轨道飞行器首次轨道期间观测到的太阳风角动量通量
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
目的：我们呈现太阳轨道飞行器(Solar Orbiter)航天器记录到的首批太阳风角动量(AM)通量测量。我们的目标是对这些测量进行验证，以支持未来关于太阳角动量损失的研究。方法：我们结合太阳轨道飞行器上太阳风分析仪(SWA)与磁强计(MAG)测得的质子整体矩与磁场的 60 分钟平均值。利用 2020 年任务巡航阶段首轨数据，我们计算单位立体角元上的角动量通量。我们将质子与磁应力对总角动量通量的贡献分离开来。结果：角动量通量随时间显著变化。在我们的测量区间内，粒子贡献通常主导于磁场贡献。总角动量通量呈现最大变化，且通常与径向太阳风速度反相关。我们识别出一个压缩区，可能关联共转相互作用区或日冕物质抛射，其导致角动量通量的显著局地增强，但单位质量角动量并无显著增大。我们使用射电与等离子体波(RPW)仪器的密度估计重复分析。利用这一独立方法，我们发现正角动量通量峰值有所降低，但其余结果一致。结论：我们的结果在幅度、变率及对径向太阳风整体速度的依赖性上，与先前太阳风角动量通量测量大体一致。我们的分析凸显了未来利用太阳轨道飞行器数据对太阳风角动量及其其他大尺度性质进行更详尽研究的潜力。我们强调需结合帕克太阳探测器(Parker Solar Probe)及日心距 1 au 及以上资产的数据，研究角动量通量的径向演化与纬度依赖性。
引用
@article{arxiv.2106.01780,
title = {The solar-wind angular-momentum flux observed during Solar Orbiter's first orbit},
author = {Daniel Verscharen and David Stansby and Adam J. Finley and Christopher J. Owen and Timothy Horbury and Milan Maksimovic and Marco Velli and Stuart D. Bale and Philippe Louarn and Andrei Fedorov and Roberto Bruno and Stefano Livi and Yuri V. Khotyaintsev and Antonio Vecchio and Gethyn R. Lewis and Chandrasekhar Anekallu and Christopher W. Kelly and Gillian Watson and Dhiren O. Kataria and Helen O'Brien and Vincent Evans and Virginia Angelini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.01780},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 9 figures. Accepted for publication in A&A