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ICME冲击上游的波粒相互作用

太阳与恒星天体物理 2025-04-30 v1 等离子体物理

摘要

与星际角质质量抛射 (ICME) 关联的冲击波已知会使带电粒子获得能量并产生太阳能源粒子。许多这些高能粒子会在冲击波前方移动,创建前冲区。前冲区主要由太阳风等离子体组成,呈现出湍流的速度和磁场。这种湍流行为源于由高能粒子修饰后的固有太阳风湍流。我们对来自六个ICME冲击的风险航天器获取的磁场数据进行分析。冲击上游的分析显示,磁功率谱密度 (PSD) 保持 5/3-5/3 的幂律斜率。我们还识别出PSD中清晰的间歇性峰值。对这些峰值进行特征化后,我们检讨了其生成的各种可能性。我们的分析表明,这些PSD峰值源于Alfv\'en 波与bulk太阳风质子以及最高可达 1010~keV 能量的质子之间的共振相互作用。然而,我们在分析中未发现Alfv\'en 波与高能质子相互作用的证据,预计此类证据被冲击上游的主导太阳风湍流所遮蔽。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.20856,
  title  = {Wave Particle Interaction in the Upstream of ICME Shocks},
  author = {Shanwlee Sow Mondal and Aveek Sarkar and Sofiane Bourouaine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20856},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 9 figures, 2 tables, Accepted for publication in the Astrophysical Journal