太阳风中的湍流:Voyager 2 在 5 AU 处的能谱
太阳与恒星天体物理
2016-02-04 v2 等离子体物理
摘要
太阳风中的流动速度和磁场涨落无处不在。这些涨落是湍流的,即它们是无序的,在空间和时间上跨越广泛的尺度。研究太阳风湍流受到多种因素的驱动,这些因素对理解太阳风的起源和热力学至关重要。太阳风的光谱特性远非均匀,且随距太阳距离的增加而演化。大多数已有的太阳风湍流能谱都是在1天文单位处计算的,而在更远距离处宽频率范围的精确能谱仍然很少。本文考虑利用Voyager 2任务在1979年距太阳约5 AU处记录的数据所推导的太阳风能谱。Voyager 2的数据是不完整的时间序列,其空洞/信号比通常随航天器远离太阳而增大(1979年缺失数据占45%),使得分析具有挑战性。为了估计光谱斜率的不确定性,我们在与V2数据具有相同空隙分布的合成湍流信号上测试了不同方法。所有变量的能谱均表现出幂律标度,指数介于-2.1和-1.1之间,取决于频率子区间。概率密度函数(PDFs)和相关性表明该流动具有显著的间歇性。
引用
@article{arxiv.1502.07114,
title = {Turbulence in the solar wind: spectra from Voyager 2 data at 5 AU},
author = {F. Fraternale and L. Gallana and M. Iovieno and M. Opher and J. D. Richardson and D. Tordella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07114},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 7 figures. Discussion improved since the previous version