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IBEX完整太阳周期星际中性氦观测揭示的极局地星际介质

空间物理 2022-03-30 v1 地球与行星天体物理 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

星际边界探测器(IBEX)任务上的IBEX-Lo仪器对从极局地星际介质(VLISM)穿透日球层的星际中性(ISN)氦原子进行采样。本研究中,我们分析了IBEX-Lo的ISN氦观测数据,覆盖2009至2020年的完整太阳周期,并采用包含统计与系统误差源的综合不确定性分析。我们使用Warsaw Test Particle Model模拟IBEX处的ISN氦通量,随后将其与IBEX-Lo三个最低能量步长下的观测计数率比较。χ2\chi^2分析表明,ISN氦从黄道(λ,β)=(255.59±0.23,5.14±0.08)(\lambda,\beta)=(255.59^{\circ}\pm0.23^{\circ}, 5.14^{\circ}\pm0.08^{\circ})流入,在日球层顶处速度为vHP=25.86±0.21v_\text{HP}=25.86\pm0.21 km s1^{-1}、温度为THP=7450±140T_\text{HP}=7450\pm140 K。考虑引力吸引与弹性碰撞后,远离日球层顶的原始VLISM中ISN氦速度和温度分别为vVLISM=25.9v_\text{VLISM}=25.9 km s1^{-1}TVLISM=6150T_\text{VLISM}=6150 K。1 au处12年间ISN氦通量的时间演化表明IBEX-Lo探测效率的显著变化、日球层内ISN氦原子电离率高于模型假设,或分析观测中存在未计入的额外信号源。尽管如此,我们未发现所推导ISN氦参数在分析时段内存在演化迹象。最后,我们认为IBEX-Lo持续运行至与Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP)重叠,将对追踪VLISM中可能的物理变化至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.05463,
  title  = {Very Local Interstellar Medium Revealed by Complete Solar Cycle of Interstellar Neutral Helium Observations with IBEX},
  author = {P. Swaczyna and M. A. Kubiak and M. Bzowski and J. Bower and S. A. Fuselier and A. Galli and D. Heirtzler and D. J. McComas and E. Möbius and F. Rahmanifard and N. A. Schwadron},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05463},
  year   = {2022}
}

备注

31 pages, 6 figures, 8 tables, accepted for publication in ApJS