本地星际介质与 IBEX 带中的湍流

Giacalone & Jokipii (2015) 提出，极本地星际介质（VLISM）中湍流的影响对通过磁镜捕获粒子来决定星际边界探测器（IBEX）带的结构十分重要。我们通过在叠加于大尺度平均场上的湍流磁场中模拟带电粒子运动来进一步探究这一效应，其中平均场我们考虑为空间均匀或源自 3D MHD 模拟的平均场。我们发现该带并非双峰，与 Giacalone & Jokipii (2015) 相反。然而，磁镜力仍在捕获粒子中起重要作用。此外，若大尺度平均场在日球层周围披覆，则带的厚度明显更大。Voyager 1 在 VLISM 中的观测显示湍流场分量强于先前设想，我们在模拟中对此进行了检验。我们发现，纳入尺度 ${\gtrsim}$100 au 且与 Voyager 1 观测一致的功率的湍流涨落所产生的带，其大尺度结构与 IBEX 观测不符。然而，将涨落限制于 ${\sim}$10 au 或更小则产生类似 IBEX 观测的更平滑带结构。不同的湍流实现产生带中 ${\lesssim}10{\deg}$ 的不同小尺度特征，但若最大涨落尺度为 ${\sim}$10 au，其大尺度结构是稳健的。这表明 ${\lesssim}$10 au 尺度的磁场结构由日球层与 VLISM 的相互作用决定，且不能完全由均匀星际湍流表示。