行进太阳风整体速度涨落及其对内日球层电子加热的影响

环境等离子体电子在与跳跃固有电场的特定相互作用下，在与压缩性行进行星际太阳风整体速度跳跃相关的区域经历强烈加热。在通过 Buneman 不稳定性操作使每次激波通过的能量增益热化后，会发生强烈的电子加热，从而显著影响径向电子温度分布。我们描述了由于行进跳跃结构消耗能量而导致的跳跃幅度减小。我们考虑了三种效应：即电子加热导致的能量损失、对抗拾取离子压力梯度做功导致的能量损失，以及非线性跳跃变陡导致的能量增益。考虑到这些效应，我们表明，当内太阳系中的初始跳跃幅度较高时，跳跃幅度随太阳距离的减小更为显著。无论初始跳跃幅度如何，它最终都会随距离增加而减小，在日球层终止激波位置处减小到 $\Delta U/U\simeq 0.1$ 的量级，其中 $\Delta U$ 是跳跃幅度，$U$ 是平均太阳风整体速度。另一方面，电子温度与初始跳跃幅度 strongly 相关，导致在超过 50 AU 的距离处电子温度介于 6000 K 和 20,000 K 之间。我们将我们的结果与 Ulysses 航天器在黄道面内对 $1.5\, \mathrm{AU}\leq r \leq 5\,\mathrm{AU}$（其中 $r$ 是距太阳的距离）的电子核心温度的原位测量进行了比较。我们发现我们的结果与这些观测结果非常吻合，这证实了我们对 $r=5\,\mathrm{AU}$ 以外的外推预测。