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用低频阵列、帕克太阳探针与 1 au 航天器追踪从低日冕进入行星际空间的电子束

太阳与恒星天体物理 2022-10-26 v2 空间物理

摘要

III 型射电暴是源自温和相对论性电子束的等离子体辐射的结果,这些电子束从低日冕传播到日球层,若与日球层航天器位置对齐,最终可被原位探测到。此处我们利用帕克太阳探针(PSP)FIELDS 射频频谱仪(RFS)在 0.1-16 MHz 以及低频阵列(LOFAR)在 20-80 MHz 观测到一个 III 型射电暴。该事件与任何可探测的耀斑活动无关,但属于 PSP 第二次相遇期间发生的持续 III 型与噪声暴的一部分。将 LOFAR 射电源反投影到 3D 空间显示,III 型射电源位于 1.6-3 R_\odot 的开放磁场上,并起源于经度约 E48o^o 的近赤道活动区。结合 PSP/RFS 与 WIND/WAVES 及 STEREO/WAVES 观测,我们假设黄道面约束重建了 PSP 位置内侧日球层中的 III 型射电源轨迹。随后在兼容时刻于 STEREO-A 航天器原位探测到高能电子增强,尽管起始与持续时间表明单个暴仅贡献了该增强的一部分。本工作表明日冕中相对小尺度的磁通量浮现即可导致电子束从低日冕注入日球层,而无需强太阳耀斑。本研究也清晰凸显了地基与空基射电观测相结合的互补性,尤其在 PSP 时代。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.08497,
  title  = {Tracking a beam of electrons from the low solar corona into interplanetary space with the Low Frequency Array, Parker Solar Probe and 1 au spacecraft},
  author = {Samuel T. Badman and Eoin P. Carley and Luis Alberto Cañizares and Nina Dresing and Lan K. Jian and David Lario and Peter T. Gallagher and Juan C. Martínez-Oliveros and Marc Pulupa and Stuart D. Bale},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08497},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 11 figures, Submitted to ApJ: April 15 2022, Accepted: September 7 2022