Advective transport of interstellar plasma into the heliosphere across the reconnecting heliopause
我们讨论的结果磁流体动力学模型模拟的等离子体动力学在太阳层顶（HP）附近。该模型被证明适合旅行者1号航天器在从日光层到本地星际介质（LISM）的过渡期间观察到的磁场变化的细节。我们提出了一个解释磁场结构观察旅行者1号在精细尺度的物理过程。我们的模拟揭示了一个有效的传输机制，相对密集的LISM等离子体通过重新连接到日光层的HP。这一机制与高压附近日球等离子体中磁扇区的湮灭有关。
2014-01-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Magnitude and direction of the local interstellar magnetic field inferred from Voyager 1 and 2 interstellar data and global heliospheric model
在这封信中，我们提供了对原始（即，不受与太阳相互作用的影响）局部星际磁场。这些限制是基于对旅行者1号和2号航天器上的磁力计仪器测量的太阳层顶星际磁场分量的分析。我们的动力学磁流体动力学（MHD）模型的全球日光层的帮助下进行的分析。该模型表明，太阳引起的星际磁场扰动延伸到相对远离太阳的400-500 AU。磁场覆盖在日球顶周围并被压缩。通过将模型结果与旅行者号的数据进行比较，我们发现，该模型提供的结果可与星际磁场的数据相比较，在太阳惯性（HGI）坐标系中，星际磁场的大小为$B_{LISM}$ = 3.7-3.8 $μ$ G，经度指向$\approx$ 125 $^\circ$，纬度指向$\approx$ 37 $^\circ$。
2020-01-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Heliosheath Processes and the Structure of the Heliopause: Modeling Energetic Particles, Cosmic Rays, and Magnetic Fields
本文总结了由瑞士伯尔尼国际空间科学研究所支持的“日鞘过程和日顶结构：模拟高能粒子、宇宙射线和磁场“小组所获得的结果。我们专注于发生在外部日光层，特别是在其边界称为日球顶（HP），并在LISM的物理过程。讨论了磁场、原子和离子之间的电荷交换以及太阳周期对日球顶拓扑结构和观测到的日心距对不同日球层间断的重要性。结果表明，依赖于时间的边界条件是必要的，以描述日光层的不对称探测器的旅行者号航天器。我们还讨论了HP的结构，特别是由于它的不稳定性和磁重联。它表明，瑞利-泰勒不稳定性的鼻子的HP创建连续层的星际和日光层等离子体是磁连接到不同的来源。这可能是旅行者1号在2012年夏天穿越HP结构约一个月时观测到的银河系和异常宇宙射线通量突然变化的可能解释。本文还讨论了模拟结果与现场和遥感观测数据的拟合问题。在航海家测量的背景下，讨论了在HP附近的磁场的分布。我们讨论了高能粒子在内外日鞘中的传输，集中在各向异性的空间扩散扩散张量和垂直扩散的俯仰角依赖性，并证明后者可以解释观测到的俯仰角各向异性的异常和银河宇宙射线在外日鞘。
2016-12-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Modeling Shocks Detected by Voyager 1 in the Local Interstellar Medium
自2012年8月以来，旅行者1号（V1）上的磁力计（MAG）一直在对星际磁场（ISMF）进行采样。V1 MAG的观测表明，在非常局部的星际介质中，偶尔会受到磁场强度显著增强的干扰，从而产生了覆盖的ISMF。利用一个三维的，数据驱动的，多流体模型，我们调查了这些磁场增强超出太阳层顶，这是假定与太阳瞬变。为了在1个天文单位的内边界引入随时间变化的影响，我们使用了OMNI数据集的太阳风参数的日平均值。模型ISMF的强度，方向和质子数密度进行了比较与V1的数据超出太阳层顶。该模型再现了2012.652至2016.652之间的大规模波动，包括2012.9和2014.6前后的重大事件。该模型还预测了在2017.395和2019.502左右到达V1的冲击。另一个由OMNI数据驱动的模型，在内边界去除了行星际日冕物质抛射（ICME），表明ICME可能在冲击传播到星际介质中发挥重要作用。
2017-06-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Galactic Cosmic-Ray Anisotropies: Voyager 1 in the Local Interstellar Medium
自2012年8月25日穿越日球层顶以来，旅行者1号观测到银河宇宙线计数率的减少，这是由于俯仰角接近90度的粒子随时间变化而减少，而其他俯仰角的粒子强度保持不变。在2012年末至2017年中，发生了三次大规模的事件，持续时间从约100天到约630天。来自旅行者1号宇宙射线子系统的全向和定向高能数据被用来报告宇宙射线强度的变化。全向（大于~20 MeV）质子为主的测量显示高达3.8%的强度降低。从各种航天器方向进行的双向（大于~70 MeV）质子主导测量提供了有关耗尽区空间特性的见解。我们的特点是作为一个“凹口”，否则均匀的俯仰角分布的不同深度和宽度为中心约90度的俯仰角空间的各向异性。缺口平均22度宽，15%深-意味着一个广泛而浅的耗尽区。有迹象表明，各向异性是由磁捕获和冷却下游的太阳引起的瞬态扰动的区域，也可能是由高度压缩的领域附近的太阳风层顶的影响相结合。
2019-05-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Small-scale local phenomena related to the magnetic reconnection and turbulence in the proximity of the heliopause
我们研究了与磁重联和等离子体湍流有关的过程，这些过程发生在日球顶（HP）和日球层电流片的存在下。结果表明，由磁重联引发的等离子体团相互作用可以提供内外日鞘之间的连接，并导致星际介质与受日球终端激波冲击的太阳风等离子体之间的粒子交换。磁重联也可能导致HP附近的等离子体密度和磁场压缩。我们认为，这些现象可能会被探测到的旅行者飞船接近和穿越HP。这些结果可以澄清最近提出的“磁高速公路”和“日鞘耗尽区”的概念，以解释最近的旅行者1号观测。
2013-10-29 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.plasm-ph
On the Rotation of the Magnetic Field Across the Heliopause
人们期望磁场方向在太阳层顶（HP）上会发生剧烈的旋转。这种旋转被用作确定旅行者1号（V1）是否穿过HP的标准之一。最近，旅行者团队得出结论，V1去年进入星际空间（Gurnett et al. 2013）。问题是，为什么HP上的磁场方向没有显著旋转（Burlaga等人，2013）。在这里，我们提出的模拟表明，在磁场的方向在HP在V1（和旅行者2号）的位置的强烈旋转是不期望的。太阳磁场强烈地影响着HP周围星际磁场（BISM）的垂落。BISM在接近HP时发生扭曲，并获得了一个强T分量（东西向）。T分量的强烈增加发生在星际流在HP前面停滞的地方。在该相同位置处，N分量BN显著降低。上下相邻的星际磁场线也扭曲成T方向。这种行为发生在BISM的广泛方向上。因此，V1位置处的BN分量和相关角度δ =a sin（BN/B）很小（约10-20度），如观察结果所示（Burlaga等人，2013）。只有在HP之外的一些显著距离之后，星际场的方向才与帕克螺旋的方向有明显的不同。
2013-10-02 astro-ph.SR
The Twist of the Draped Interstellar Magnetic Field Ahead of the Heliopause: A Magnetic Reconnection Driven Rotational Discontinuity
基于星际$B_{ISM}$的方向与太阳磁场的方向之间的差异，人们预期磁场方向将在太阳层顶（HP）上剧烈旋转。然而，旅行者1号航天器测量到HP的旋转非常小。以前我们表明，$B_{ISM}$扭曲，因为它接近HP，并获得一个强大的T组件（东-西）。在这里，我们建立在日球层东侧的重联是负责扭曲。在东侧，太阳磁场扭曲成正N方向，并与$B_{ISM}$的南向分量重新连接。重连驱动一个旋转不连续（RD），将$B_{ISM}$扭转到-T方向，并在星际介质中向鼻端向上传播。其结果是，在HP上游的有限带宽中，$B_{ISM}$的N分量减小。旅行者1号目前测量的角度（$δ=sin^{-1}(B_{N}/B)$）接近太阳值。我们提出的MHD模拟支持这种情况下，抑制在鼻子区域的重连，同时允许它在侧翼，与最近的想法一致的重连抑制抗磁漂移。等离子体$β$（等离子体到磁压）在HP头部的跳跃比在侧翼的跳跃大得多，因为那里的日鞘$β$比侧翼的大。因此，大规模的重联在机头受到抑制，但在侧翼却没有。模拟数据表明，经过HP后，$B_{ISM}$将返回到其原始值$10-15~AU$。
2017-02-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Dynamics of the Upwind Heliosphere Due to Data-Driven, Solar Wind and Magnetic Field Variations and Implications for Wave Propagation into the Very Local Interstellar Medium
Boston University（波士顿大学）；Southwest Research Institute（西南研究院）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文通过改进的日球层模型研究太阳周期变化对日球层演化的影响，揭示了磁场和流体速度的变化对星际介质波传播的作用。
2026-03-16 astro-ph.SR physics.space-ph
A Porous, Layered Heliopause
太阳层顶（HP）--太阳域和本地星际介质（LISM）之间的边界--作为一个在磁场中具有大旋转的原始界面的图片未能描述最近的旅行者1号（V1）航天器数据。磁流体动力学（MHD）模拟的全球日光层显示，旋转角的磁场在V1的整个HP是小的。基于V1位置MHD模型的粒子模拟表明，日鞘（HS）的扇形区域产生了大规模的磁岛，这些磁岛与星际磁场重新连接，并混合了LISM和HS等离子体。模拟数据的切割揭示了岛屿磁分离处LISM和HS粒子数密度的多个反相关跳跃，与V1观察到的相似。一个模型，根据观察和模拟数据，作为一个多孔的，多层结构的磁场线程的HP。该模型进一步表明，与最近论文的结论相反，V1已经越过了HP。
2013-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Is Voyager 1 Inside an Interstellar Flux Transfer Event?
旅行者1号的等离子体波观测最近显示等离子体密度大幅增加，达到约0.1 cm^{-3}，与当地星际介质的密度一致。然而，相应的磁场观测继续显示螺旋磁场方向观察整个内日鞘。如果旅行者1号处于星际通量转移事件中，这些明显矛盾的观测结果可能会得到调和-类似于在地球磁层顶经常看到的通量转移事件。如果是这样的话，旅行者1号仍然在太阳层顶内，根据旅行者1号的观测，我们可以第一次确定星际磁场的极性。
2013-10-28 astro-ph.SR
Propagation of the 2012 March Coronal Mass Ejections from the Sun to Heliopause
2012年3月，太阳展示了非凡的活动。特别是，活动区NOAA AR 11429发射了一系列大的日冕物质抛射（CME），当它随太阳从东向西旋转时，STEREO成像。这些持续的喷发预计将产生一个席卷日光层的扰动物质的全球外壳。在地球附近观测到一组激波和行星际日冕物质抛射（ICME），并使用MHD模型从1 AU向外传播。瞬态流相互作用，这擦除源的记忆，并导致一个大的合并的相互作用区域（MIR）与前一个冲击。MHD模型预测，激波和和平号将在2013年4月22日左右达到120 AU，这与旅行者1号探测到的射电辐射周期和银河系宇宙射线的瞬态扰动时间吻合得很好。这些结果对于了解日冕物质抛射在外层日光层中的“命运”是很重要的，并提供了太阳风层顶位于距离太阳约120天文单位的信心。
2014-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Voyager observations in the distant heliosheath: An analogy with ISEE-3 observations in the deep geomagnetic tail
我们提出了一个类比的高能粒子和磁场观测的旅行者1号航天器在遥远的日鞘在122 AU在2012年8月，和那些在遥远的地磁尾的ISEE 3航天器在1982-1983年，尽管在时间和距离尺度上有很大的差异。这个类比表明，在2012年8月，旅行者1号可能没有从异常宇宙射线（ACR）主导的日鞘进入星际介质，而是进入了一个相当于地磁尾“叶”的区域，由日光层磁力线组成，这些磁力线与航天器以外的星际介质重新连接，因此对宇宙射线的进入开放，而日光层粒子（例如，ACR）可以自由逃逸，并保持一种~Parker螺旋构型。太阳风层顶，类似于形成叶片外边界的磁层顶，可能位于所谓的“日崖”之外。即使这个类比是不正确的，在这些非常不同的区域观测到的高能粒子和磁场之间的显著相似性也值得注意。
2016-03-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Intermittency in Voyager Magnetic Field Beyond the Heliosphere
本研究通过优化分布函数推导并提出两种独立技术分析 Voyager 1 磁场增量，发现 VLISM 中磁场增量呈非高斯分布，纠正了先前关于高斯分布的误判，证实 Voyager 1 仍在间歇性磁场环境中航行。
2025-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Shocks, compressible perturbations, and intermittency in the very local interstellar medium: Voyager 1 and 2 observations and numerical modeling
University of Alabama in Huntsville（亨茨维尔阿拉巴马大学）；Manipal University Jaipur（斋浦尔马匹阿尔大学）；Leonard F. Burlaga, Inc.（伦纳德·F·伯尔加公司）；Space Research Center PAS (CBK PAN)（波兰科学院空间研究中心）
本文通过先驱者1号和2号观测及数值建模，解释了太阳风与星际介质相互作用中全球压缩现象，并探讨了间歇性在不同时间尺度上的表现。
2026-03-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Dissipation of the sectored heliospheric magnetic field near the heliopause: a mechanism for the generation of anomalous cosmic rays
最近对旅行者1号和2号穿越日光层终端激波时的异常宇宙射线（ACR）能谱的观测，对这些高能粒子的传统激波源提出了质疑。我们认为，扇形的日球磁场，这是由日球电流片的拍打，堆积起来，因为它接近日球顶，缩小电流片，分开的部门和触发无碰撞的磁重联的开始。粒子模拟显示，大部分磁能被释放，大部分能量进入高能离子，大量但少量的能量进入电子。能量最高的离子的能量增益来自于它们从收缩的磁岛末端的反射，这是一个一阶费米过程。收缩岛中的离子的能量增益增加了它们的平行（与磁场${\bf B}$）压力$p_\parallel$，直到达到边缘消防水龙带条件，导致磁重联和相关的粒子加速关闭。该模型质疑的强散射假设用于推导帕克输运方程，因此，在不可压缩流的一阶费米加速的情况下。本文提出了一个简单的一维粒子能量增益和损失模型，其中考虑了高能粒子对重联驱动的反馈。ACR微分能谱采用幂律的形式，其谱指数略高于1.5。该模型有可能解释几个关键的旅行者观测，包括不同离子种类光谱的相似性。
2009-11-16 astro-ph.EP astro-ph.SR
Three-dimensional Features of the Outer Heliosphere Due to Coupling between the Interstellar and Heliospheric Magnetic Field. V. The Bow Wave, Heliospheric Boundary Layer, Instabilities, and Magnetic Reconnection
日光层是由于太阳风（SW）和局部星际介质（LISM）之间的相互作用而形成的。日光层边界即日光层顶在空间中的形状和位置取决于相互作用等离子体流的参数。星际磁场的不对称效应和离子与中性原子之间的电荷交换在SW-LISM相互作用中起着重要的作用。通过进行三维，MHD等离子体/动力学中性原子模拟，我们确定的外日鞘的宽度-LISM等离子体区域的日光层的存在的影响-和定量分析的分布在前面的日球顶。结果表明，电荷交换修改的LISM等离子体的冲击过渡等离子体参数的总变化的贡献变得很小，即使LISM速度超过快的磁声速在未扰动介质。通过进行自适应网格细化模拟，我们发现，一个明显的边界层的等离子体密度降低和增强磁场应观察到星际侧的太阳顶。我们表明，这种行为是一致的等离子体振荡的增加频率的等离子体波仪器船上旅行者1号观察。我们还表明，旅行者观测日球终止激波和日球顶之间的内日鞘与日球磁场的耗散是一致的。LISM参数的选择是基于IBEX对高能中性原子的模拟。
2017-06-29 astro-ph.SR
Weak line discovered by Voyager 1 in the interstellar medium: Quasi-thermal noise produced by very few fast electrons
最近，旅行者1号在星际介质中发现了一条微弱的连续谱线，它的起源引发了两个主要问题。首先，旅行者号短天线上的等离子体准热噪声是如何产生这条谱线的？第二，为什么这条线出现在离日球顶有一段距离的地方？我们对这些问题提供了一个简单的答案，它阐明了这条线的起源。首先，微量的超热电子，通常存在于等离子体中，因此限定符准热，可以在短天线上产生小的等离子体频率峰值，其振幅与这些电子的浓度无关;此外，检测需要长光谱平均值，缓解与背景相比峰值的小。因此，我们把观察到的谱线归因于一小部分快电子，它们对压强的贡献可以忽略不计。第二，我们建议，到一定的距离，从日球顶，大的压缩波动无处不在，在这个地区防止线出现的接收器噪声的统计波动，因为它是模糊的平均所需的检测，特别是在存在短波长的密度波动。这些结果为星际任务开辟了新的前景，表明即使使用相对较短的天线，微小比例的快速电子也足以测量密度，因为介质的安静性使大量光谱能够平均化。
2022-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Are the heliosphere, very local interstellar medium, and local cavity in pressure balance with Galactic gravity
旅行者号航天器正在对日球层顶以外的外日球层的物理特性进行首次现场测量。这些数据，加上来自IBEX和HST航天器的数据以及与这些数据一致的物理模型，现在提供了日光层和周围星际介质压力的关键测量。利用这些数据，我们组装的第一次全面调查的总压力内外的太阳层顶，在星际气体周围的日光层，并在周围的本地空腔，以确定是否在每个区域的总压力是在相互平衡，并与银河系施加的引力压力。我们相互比较在每个区域，包括热，非热，等离子体，冲压，和磁压力组件的总压力。一个重要的结果是动态（冲压）压力的作用。太阳风顶的总压平衡只有在内部动压的显著贡献下才能维持。此外，外部日光层和原始非常本地ISM（VLISM）之间的总压平衡，以及原始VLISM和本地空腔之间的总压平衡需要大的动压贡献。
2022-12-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The structure of magnetic turbulence in the heliosheath region observed by Voyager 2 at 106 AU
目前认为，湍流波动弥漫在日光层的最外层。湍流，磁重联，以及它们之间的联系可能是这些地区磁能转换的原因。这种各向异性和可压缩的磁湍流在内日鞘（IHS）和本地星际介质（LISM）的管理机制仍然缺乏一个彻底的描述。目前的文献主要涉及大尺度的湍流惯性叶栅动力学的不代表。此外，缺乏宽带频谱分析，使IHS动态严重不足。我们最近的研究表明，旅行者号任务的48秒磁场数据适用于六十年频率范围（从5 x 10-8 Hz到10-2 Hz）的频谱分析。在这里，着眼于旅行者2号观测间隔从2013.824到2016.0，我们描述了在IHS扇形区的湍流结构。大约7 × 10-7 Hz的光谱突变（大小为1 ~1.3天文单位的磁结构）将能量注入区与湍流的惯性级联区分开。第二个尺度在6 × 10-5 Hz（1 ~ 0.017 AU）附近观察到，对应于波动的可压缩性和不稳定性的峰值。
2019-06-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Backscattered solar Lyman-alpha emission as a tool for the heliospheric boundary exploration
这篇综述总结了我们目前的理解外日光层和本地星际介质（LISM）推断的观测和模拟行星际莱曼-$α$发射。该辐射是由太阳莱曼α光子（121.567 nm）被星际H原子从LISM流入日光层后向散射产生的。对莱曼α辐射的研究确定了距离太阳几个天文单位内的星际氢的参数。与氦原子相比，星际氢原子似乎被减速、加热和移动。探测到的减速和加热证明了在日球顶附近存在次级氢原子。这一发现支持了在日光层之外发现氢壁的发现，该氢壁由在HST/GHRS莱曼α吸收光谱中观察到的加热的氢组成。星际氢体速度的变化是全球日光层不对称性的第一个观测证据，后来由旅行者号原位测量证实。SOHO/SWAN全天空后向散射莱曼α强度图确定了太阳风质量通量随日纬度和时间的变化。特别是，在太阳活动最大期间发现了中纬度的两个极大值，由于其特定的轨迹而错过了。最后，旅行者/紫外线光谱仪和新视野/爱丽丝紫外线光谱仪发现了太阳层外的莱曼α辐射。我们回顾了这些科学突破，概述了开放的科学问题，并讨论了未来潜在的日光层莱曼α实验。
2022-06-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The Breakthrough Listen Search for Intelligent Life: Nearby Stars' Close Encounters with the Brightest Earth Transmissions
本文通过分析深空网络与星际航天器间传输信号的波束宽度，结合盖亚邻近恒星目录，确定地球信号将遇到哪些邻近恒星及其相遇时间，为搜寻地外智慧生命提供候选目标。
2023-04-14 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.pop-ph
Influence of the interstellar magnetic field and 11-year cycle of solar activity on the heliopause nose location
本研究通过日球层时变三维磁流体动力学模型开展参数模拟，探究星际磁场及太阳活动11年周期对日球层顶鼻区位置的影响，可为星际探测器任务的发射方向提供参考。
2023-09-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Turbulence in the Local Interstellar Medium and the IBEX Ribbon
Giacalone & Jokipii（2015）提出，在非常局部的星际介质（VLISM）中湍流的影响对于通过磁镜捕获粒子来确定星际边界探测器（IBEX）带的结构非常重要。我们进一步探索这种效果，通过模拟叠加在一个大规模的平均场，我们认为是空间均匀或平均场来自3D MHD模拟的湍流磁场中的带电粒子的运动。我们发现，与Giacalone & Jokipii（2015）相比，丝带不是双峰的。然而，磁镜力在捕获粒子方面仍然起着重要作用。此外，如果大尺度平均场覆盖在日球层周围，则带状物$'$的厚度会相当大。旅行者1号在VLISM中的观测显示了一个比以前认为的更强的湍流场分量，我们在模拟中对此进行了测试。我们发现，包含湍流波动尺度${\gtrsim}$ 100 AU和功率与旅行者1号观测一致产生一个带状的大尺度结构与IBEX观测不一致。然而，限制的波动${\sim}$ 10 AU或更小的产生一个平滑的带状结构类似于IBEX的意见。不同的湍流实现产生不同的小尺度功能${\lesssim}10°$在带，但其大尺度结构是强大的，如果最大波动大小为${\sim}$ 10 au。这表明${\lesssim}$ 10 au尺度的磁场结构是由日光层$'$与VLISM的相互作用决定的，不能完全用均匀的星际湍流来表示。
2019-07-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of charge exchange on plasma flow in the heliosheath and astrosheathes
本文通过简化玩具模型研究电荷交换对星体层鞘等离子体流的影响，解释了内日球层鞘中等离子体冷却导致日球层顶前密度增加、动量源改变压力分布，以及层加热时外层球顶附近密度降低等现象。
2024-01-15 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.plasm-ph
The existence and nature of the interstellar bow shock
我们报告了一个新的诊断之间的两个不同状态的本地星际介质（LISM）在我们的太阳系附近使用的几个不同的和互补的观测约束的LISM，太阳风，和内日光层的敏感性研究。假设星际边界探测器（IBEX）He流参数为LISM，我们得到$\sim 2.7\pm0.2$ $μ$ G的强度和星际磁场指向远离银河系坐标$(28, 52)\pm 3^\circ$的方向，这是由旅行者1号和2号的现场等离子体测量和IBEX高能中性原子带拟合得到的。当对LISM He流使用双折射参数时，我们最近报道了相同的方向，但强度为$2.2\pm0.1$ $μ$ G。首先，我们注意到，与氦流，我们的解决方案是在预期的氢偏转平面（HDP）。相比之下，对于IBEX He流，溶液远离相应的HDP平面$\sim 20^{\circ}$。第二，行星际H I流速度的长期监测表明，在强Lyman- $α$天空背景发射线的多普勒频移的逆风处测量的值为$\sim 26$ km/s。因此，所有的诊断元素似乎都支持星际状态的氦流参数。在这一框架中，我们认为，可靠的歧视之间的超快，亚快，或超低速状态的星际流应基于大多数现有的原位和远程观测与全球建模的日光层。对于普遍接受的LISM电离率，我们表明，一个快速的星际弓激波应该是站在上游的太阳风顶。
2013-10-24 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.flu-dyn
Plasma line detected by Voyager 1 in the interstellar medium: Tips and traps for quasi-thermal noise spectroscopy
本文研究Voyager 1在极局地星际介质（VLISM）中探测到的等离子体谱线，提供了准热噪声光谱学（QTN）在该环境下的解释工具，纠正了近期文献中的误读，并总结了超热电子起源及VLISM可推导性质。
2023-10-10 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.plasm-ph
Review and Outlook of Solar-Energetic-Particle Measurements on Multispacecraft Missions
本文回顾了多航天器任务对太阳高能粒子空间分布、激波加速和元素丰度的测量成果，指出稀疏观测点难以刻画分布，提出未来需用更密集的多航天器编队推进SEP物理研究。
2023-08-11 astro-ph.SR physics.space-ph
PIC simulation of a shock tube: Implications for wave transmission in the heliospheric boundary region
采用一维全粒子模拟方法，数值求解了相对稀薄弱磁化等离子体被相对稠密强磁化超音速等离子体连续推动的激波管问题。一个正向和反向冲击和接触不连续性的自洽再现。接触不连续的空间宽度随着不连续法线与环境磁场之间的角度减小而增大。间断的内部结构表现出磁场与等离子体密度或压力的不同分布，这是由局部等离子体的非MHD效应引起的。两次冲击之间的区域是动荡的。相对稠密的等离子体中的波动是可压缩的，并且远离接触不连续性传播，尽管相对稀薄的等离子体中的波动包含可压缩和不可压缩分量。在相对稠密的等离子体中的可压缩波动的来源是在相对稀薄的等离子体中。只有在相对稀薄的等离子体中产生的可压缩快模波动才能通过接触间断传输并在相对稠密的等离子体中传播。这些快模波动陡峭时，通过接触不连续。这种波的陡化和可能的其他效应可能导致非常局部的星际介质等离子体中波谱的加宽。结果进行了讨论的背景下，日光层边界区域或日球顶。
2019-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Space Plasma Physics: A Review
本文系统综述了空间等离子体物理与空间天气的核心过程，重点涵盖太阳活动、太阳风、磁层-电离层耦合及行星际现象，旨在提供该领域的全景式认识。
2022-09-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Spherical Harmonic Representation of Energetic Neutral Atom Flux Components Observed by IBEX
本文提出用球谐函数表示IBEX全天ENA通量图，从而在不依赖像素网格的情况下分离GDF与IBEX ribbon，并据此分析二者在太阳周期中的演化及空间尺度差异。
2023-04-21 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Particle acceleration by collisionless shocks containing large-scale magnetic-field variations
在无碰撞冲击中的扩散冲击加速被认为是在空间中观察到的许多高能粒子的来源。磁场的大尺度空间变化已被证明是重要的理解观测。影响是复杂的，所以在这里我们考虑一个简单的，说明性的模型。在这里，我们数值求解帕克输运方程的冲击存在的大规模正弦磁场变化。我们表明，熟悉的平面激波的结果可以显着改变的结果，大规模的，曲折的磁力线。由于垂直扩散系数$κ_\perp$通常比平行扩散系数$κ_\parallel$小得多，高能带电粒子在与激波表面相交的磁场线的连接点会聚的区域中被捕获并优先沿激波阵面加速，从而产生加速粒子的“热点”。对于连接点彼此分离的区域，向高能量的加速将被抑制。此外，颗粒扩散远离“热点”区域，并修改下游颗粒分布的光谱。这些特征在性质上与最近旅行者号在日鞘中的观测相似。这些结果对于研究湍流磁化等离子体中以及包含大尺度非平面结构的等离子体中激波的粒子加速问题具有重要意义。例子包括由太阳风终止激波加速的异常宇宙射线、在传播的日光层激波中观测到的高能粒子、以及由超新星爆炸波加速的银河系宇宙射线等。
2010-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
