地球磁层顶处低混杂波的普适性

在地球磁层顶处频繁观测到围绕低混杂频率的波，并轻易达到非常大的振幅。确定低混杂波的性质至关重要，因为它们被认为有助于电子和离子加热、跨场粒子扩散、反常电阻以及电子与离子间的能量转移。所有这些过程都可能在磁层顶的磁重联和边界层的演化中发挥重要作用。本文利用磁层多尺度（MMS）任务研究了地球磁层顶处低混杂波的性质。首次利用场和直接粒子测量来研究这些波的性质。最高分辨率的电子矩分辨出低混杂波的速度和密度涨落，证实电子在低混杂波频率下近似冻结。利用场和粒子矩构建了色散关系，并估计波法角接近背景磁场的 $90^{\circ}$。结果表明这些波具有有限的平行波矢，表明它们可与平行传播的电子相互作用。观测到的波性质与理论预测、先前使用的单航天器方法以及四航天器时序分析一致。这些结果表明单航天器方法能准确确定低混杂波性质。