Parametric decay of parallel and oblique Alfven waves in the expanding solar wind
采用扩展箱模型对大振幅阿尔芬波在太阳风中的长期演化进行了二维MHD模拟。研究了平行传播的圆偏振波和斜传播的弧偏振波的参量衰减不稳定性的线性和非线性相位。非单色的情况下也被认为是。在倾斜的情况下，直接激发的子模横向于本地背景场被发现的第一次在扩大的环境中，这种横向级联似乎有利于单色母波。膨胀效应降低了不稳定性的增长率，它甚至可以抑制其发病的最低频率的模式考虑在这里，可能解释持久性的这些传出波的太阳风。
2014-07-22 astro-ph.SR physics.space-ph
Electromagnetic Proton Beam Instabilities in the Inner Heliosphere: Energy Transfer Rate, Radial Distribution, and Effective Excitation
在太阳风中经常观察到不同离子种类之间的差异流动，这种离子差异流动可以提供驱动Alfvén/离子回旋和快磁声/哨声不稳定性的自由能。以前的工作主要集中在离子束不稳定性下的参数代表的太阳风附近1 au。本文利用内日球层磁场和等离子体参数的径向模型进一步研究了质子束流的不稳定性。我们探讨了一个全面的分布质子束不稳定性的日心距离和束速的函数。我们还对不稳定波和粒子之间的能量转移进行了详细的分析，并量化了质子束的自由能流入不稳定波和其他种类的粒子物种（即，质子核、α粒子和电子）。这项工作澄清了平行和垂直电场都是负责激发斜阿尔文/离子回旋和斜快磁声/哨声不稳定性。此外，这项工作提出了一个有效的增长长度来估计是否有效地激发不稳定性或没有。结果表明，质子束在太阳大气中以600-1300 km/s $\sim$的速度漂移，可以有效地驱动斜向Alfvén/离子回旋不稳定性、斜向快磁声/哨声不稳定性和斜向Alfvén/离子束不稳定性.特别是，在太阳大气中驱动的倾斜阿尔文/离子回旋波可以在其中显着阻尼，导致太阳日冕加热。这些结果有助于了解质子束流在日光层内的动力学，并可以通过现场卫星测量进行验证。
2021-10-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Properties of Short-wavelength Oblique Alfven and Slow Waves
在双流体磁流体力学框架下研究了动力学Alfvén波（KAWs）和动力学慢波（KSWs）的线性特性。我们得到的波的色散关系，是有效的波频率$ω$和等离子体磁压力比$β$的宽范围内。在离子动力学尺度下，KAW频率可以达到并超过离子回旋频率，而KSW频率保持亚回旋频率。在$β\sim 1$，两种模式的等离子体和磁压扰动是反相的，因此几乎没有总压扰动。然而，这些模式也表现出几个相反的属性。在高$% β$下，KAWs和KSWs的电极化的强度比在离子回旋半径尺度上相反，其中KAWs在电子回旋意义上被极化（右旋极化），而KSWs被左旋极化。KAW的磁螺旋度$σ\sim 1$和KSW的磁螺旋度$σ\sim -1$，以及KAW的离子阿尔文比$R_{Ai}\ll 1$和KSW的离子阿尔文比$R_{Ai}\gg 1$。我们还发现了过渡波数，其中KAWs改变其极化从左到右。这些新的属性可以用来区分KAWs和KSWs时，解释在各种日地等离子体中观察到的动力学尺度的电磁波动。这涉及，特别是，负责动力学尺度的压力平衡波动和湍流的太阳风的模式识别。
2014-09-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Nonlinear dynamics of small-scale Alfvén waves
本文用$k_\perp d_i\gtrsim 1$研究了小尺度Alfvén波的非线性演化。在这些尺度下，由于方程中的霍尔项，波变得明显压缩，这与MHD不同。我们表明，当频率小的离子陀螺频率和振幅小的单位相比，没有新的非线性相互作用出现由于霍尔项单独在最低的非平凡的顺序，即使当$k_\perp d_i \sim 1$。然而，在第二个非平凡的顺序，我们发现，霍尔物理导致一个缓慢的，但共振的非线性相互作用之间的共同传播的阿尔文波，一个固有的3D效果。考虑到有限温度、有限频率和电子惯性的影响，一旦$k_\perp ρ_s$、$k_\perp d_e$或$k_\parallel d_i$中的一个或多个变得显著，双流体阿尔芬波也会变得色散：对于低$β$的斜波，如本文所研究的，这可能比$d_i$小得多。我们发现，一维变陡的双流体阿尔芬波的时间尺度仅在这些较小的色散尺度是显着的，也推导出一个表达式的驱动谐波的振幅的主要波。重要的是，这两个新的影响是不存在的gyrokinetics和其他常用的减少双流体模型。我们的计算与实验室阿尔文波实验的解释有关，也揭示了日冕和内太阳风中湍流的物理学，其中反向传播波之间的主要非线性相互作用被抑制，使这些新的效应变得重要。
2023-03-17 physics.plasm-ph physics.space-ph
Ion Heating in Inhomogeneous Expanding Solar Wind Plasma: The Role of Parallel and Oblique Ion-Cyclotron Waves
日冕洞的遥感观测表明，重离子比质子热，并且它们的温度是各向异性的。对快速太阳风流的现场观测为湍流阿尔文波谱、左旋极化离子回旋波和He $^{++}$ -太阳风等离子体中的质子漂移-提供了直接证据，这种漂移可通过离子的共振吸收和垂直加热产生温度各向异性。此外，预计太阳风在接近太阳的尺度上是不均匀的。用2.5维混合程序研究了非均匀等离子体中太阳风离子的加热。我们包括膨胀的太阳风在一个不均匀的等离子体背景下，结合的影响的湍流波谱Alfvénic波动和初始离子质子漂移。我们研究了这些效应对垂直离子加热和冷却的影响，以及对非均匀背景风中磁涨落谱的影响。我们发现，在等离子体中的不均匀性导致增强加热相比，均匀的太阳风，并在太阳风等离子体的斜波的显着功率的产生。膨胀引起的冷却效应对于超阿尔夫文漂移并不显著，并且当我们包括不均匀的背景密度时进一步减弱。我们重现离子温度各向异性观察和以前的模型，这是目前无论垂直冷却由于太阳风膨胀。我们的结论是小尺度的不均匀性，在内部日光层可以显着影响共振波离子加热。
2014-09-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The Dispersion Relations and Instability Thresholds of Oblique Plasma Modes in the Presence of an Ion Beam
如果离子束的速度足够大，离子束可以使阿尔文/离子回旋波和磁声波/哨声波不稳定。热等离子体色散关系的数值解先前已经表明，激发这种不稳定性所需的最小束速度对于具有$\vec k \times \vec B_0\neq 0$的斜模式比对于具有$\vec k \times \vec B_0 = 0$的平行传播模式明显更小，其中$\vec k$是波矢量，$\vec B_0$是背景磁场。在本文中，我们解释这种差异的准线性理论的框架内，专注于低$β$等离子体。我们首先推导，在冷等离子体近似下，在存在离子束的情况下，倾斜和平行传播波的色散关系和偏振特性。然后，我们展示了如何可以推导出不同的波分支的不稳定阈值的波-粒子共振条件，在波帧中的粒子能量的守恒，波能量的符号（正或负），和波的偏振。我们还提供了一个图形描述的不同条件下，朗道共振和回旋共振不稳定的阿尔文/离子回旋波的存在下的离子束。我们利用我们的研究结果来讨论可能限制太阳风中α粒子差分流的不稳定性类型。
2013-01-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The oblique firehose instability in a bi-kappa magnetized plasma
在这项工作中，我们推导出一个色散方程，它描述了激发的倾斜（或阿尔文）消防水龙带不稳定性的等离子体中，包含电子和离子物种的双卡帕速度分布函数建模。该方程是与低频波和中等到大的平行（相对于环境磁场）等离子体β参数值的假设，但它是有效的任何方向的传播和任何值的粒子回旋半径（或拉莫尔半径）。考虑到太阳风中典型的物理参数值，给出了色散方程的一些解，对应于不稳定模式。为了实现色散求解器，几个新的数学性质的特殊功能发生在卡帕等离子体的推导和包括。这里提出的结果表明，分布函数的超热特性导致减少的不稳定性和光谱范围的最大增长率的发生。
2018-09-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
Particle-In-Cell simulations of circularly polarised Alfvén wave phase mixing: a new mechanism for electron acceleration in collisionless plasmas
在这项工作中，我们使用Particle-In-Cell模拟来研究圆极化Alfvén波与横向于均匀磁场的一维等离子体密度不均匀性（相位混合）在无碰撞等离子体中的相互作用。在我们的初步工作中，我们报告了一种新的电子加速机制的发现，在这种机制中，由于局部阿尔文速度的差异，阿尔文波前的渐进变形产生了一个倾斜（几乎平行于磁场）的静电场。后者通过朗道共振加速电子。在这里，我们报告了这种新机制的详细研究，包括：（i）分析由于阿尔文波的存在，离子分布函数的加宽和（ii）由于弱非线性和等离子体密度不均匀性产生的压缩扰动。在非均匀区域，在动力学区域，振幅衰减规律与Heyvaerts和Priest（1983）描述的MHD近似相同。
2005-04-01 astro-ph physics.plasm-ph physics.space-ph
Nonlinear dynamics of large-amplitude, small-scale Alfvén waves
该研究推导了低β下小尺度大振幅倾斜阿尔文波的一维弱非线性演化方程，分类了不同孤子形态，其结果或可解释帕克太阳探测器观测到的近日太阳风磁场转向结构。
2023-11-09 physics.plasm-ph physics.space-ph
Parametric instabilities and particles heating of circularly polarized Alfvén waves with an incoherent spectrum: two-dimensional hybrid simulations
快速太阳风和日冕中等离子体离子加热（特别是次重离子优先加热）是空间物理中的一个悬而未决的问题。然而，Alfvén波一直被认为是电晕加热的候选能源。本文利用低β电子-质子-α等离子体系统的二维混合模拟模型，研究了等离子体加热与密度功率谱演化和磁场涨落的关系，这些扰动是由具有非相干谱的初始泵浦Alfvén波在不同传播角θ k0 B0处的参数不稳定性激发的（初始泵浦波矢量k0和背景磁场B0之间的斜角）。结果表明，波-波耦合和波-粒相互作用在离子加热中起着关键作用，小传播角（如θ_k0B0 = 15 °）的Alfvén谱比单色Alfvén波或大传播角Alfvén谱能更有效地加热质子和α粒子的垂直方向和平行方向的α粒子.
2021-08-16 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Electron acceleration from the interaction of three crossed parallel Alfvén waves
采用2.5维粒子模拟方法研究了初始均匀等离子体中3个平行Alfvén波包（AWP）的非线性相互作用。我们的目标是帮助解释在这些波被捕获的区域（如IAR（电离层阿尔文共振器），地球辐射带或日冕磁环）中，通过多阿尔文波碰撞观察到的超热电子。在Mottez（2012，2015）描述的APAWI过程中，两个平行的Alfvén波（AW）的相互作用在APAWI交叉区域产生纵向密度调制和平行电场，可以在背景磁场的方向上有效地加速粒子。模拟结果表明，当不同初始位置的第三个平行AWP到达APAWI交叉区时，会产生纵向腔密度梯度的强平行电子束（$V \sim 5--7VTe$）。我们认为，当波密度梯度（斜梯度）的横向尺度在电子惯性长度范围内时，由于行波的速度漂移在横向产生界面波，使得传播的波通过相位混合过程产生平行电场.
2022-03-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Ion Stochastic Heating by Low-frequency Alfvén Wave Spectrum
Peking University（北京大学）
本文研究低频阿尔芬波谱对离子的随机加热，发现波模式增多导致离子混沌运动，并用有效相对曲率半径表征加热阈值，提出加热速率公式，与模拟吻合。
2025-10-09 physics.plasm-ph physics.space-ph
Weak Alfvénic turbulence in relativistic plasmas. Part 1. Dynamical equations and basic dynamics of interacting resonant triads
阿尔文波碰撞是贯穿日光层和中低能量天体物理系统的非相对论性湍流的主要组成部分。然而，许多天体物理系统，如伽马射线暴、脉冲星和磁星磁层以及活动星系核都具有相对论流或能量密度。为了更好地理解这些高能量系统，我们推导出简化的相对论MHD方程，并利用它们来研究弱Alfvénic湍流，主要由三波相互作用，在简化的相对论磁流体力学，包括力自由，无限磁化极限。我们比较了数值解和解析解，证明了非相对论弱湍流的许多发现保留在相对论系统中。但是，相对论极限的一个重要区别是形式上不可压缩极限的不适用性，即无论磁场的强度如何，都存在与可压缩快模的有限耦合。由于快模可以跨场线传播，这种机制为能量提供了一条逃离强磁化系统的途径，例如，磁星磁层然而，我们发现，快速Alfvén耦合在斜传播的限制减少。
2022-02-23 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Incorporating Kinetic Physics into a Two-Fluid Solar-Wind Model with Temperature Anisotropy and Low-Frequency Alfven-Wave Turbulence
我们开发了一个1D的太阳风模型，其中包括单独的能量方程的电子和质子，质子温度各向异性，碰撞和碰撞的热通量，和低频，反射驱动，阿尔芬波湍流的分析处理。为了划分电子加热，平行质子加热和垂直质子加热之间的湍流加热，我们采用线性波阻尼和非线性随机加热理论的结果。当质子温度各向异性超过任一不稳定性的阈值时，我们通过增加质子俯仰角散射率来解释镜像和倾斜消防水管不稳定性。我们数值积分的模型方程向前的时间，直到达到一个稳定的状态，专注于两个快速太阳风的解决方案。这些解与许多观测结果一致，支持阿尔芬波湍流在太阳风起源中起重要作用的观点。
2011-11-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Fluid Models for Kinetic Effects on Coherent Nonlinear Alfven Waves. I. Fundamental Theory
利用具有近似封闭的流体矩方程研究了相干非线性Alfven波动力学的无碰撞区动力学模型。共振粒子效应的建模，将一个额外的术语表示类似于并行热传导耗散。与碰撞耗散不同，平行热传导由积分算子提出。修正的导数非线性薛定谔方程，因此有一个空间非局部的非线性项描述的平行传播的阿尔芬波的包络线的长期演变，以及。在非线性项中的系数是免费的1/（1-β）奇异性通常遇到在以前的分析，并有一个非常简单的形式，阐明了大振幅Alfvenic非线性动力学的物理过程。的非线性出现通过耦合的Alfvenic模式的动力学离子声模式。当电子-离子温度比接近于1时，非线性阿尔芬波的阻尼通过离子声波的强朗道阻尼出现。对于（轻微）斜向传播的波，动力学方程中存在有限的拉莫尔半径修正。这种效应依赖于波相对于B_0的传播角度，在严格平行传播的极限下，这种效应消失。得到了易于进一步分析和数值求解的显式磁扰动包络方程。讨论了这些模型对无碰撞激波动力学的影响。
1996-12-31 adap-org astro-ph nlin.AO
The effect of heavy ions on the dispersion properties of kinetic Alfvén waves in astrophysical plasmas
本文通过线性弗拉索夫-麦克斯韦理论数值研究重离子（尤其是O+）对阿尔芬波色散的影响，发现氧离子可显著降低EMIC到KAW的转变角，使弱阻尼动力学阿尔芬波在更小波法向角下传播，从而解释磁层观测现象。
2023-06-02 physics.plasm-ph physics.space-ph
Kinetic simulations of the interruption of large-amplitude shear-Alfvén waves in a high-beta plasma
使用二维混合动力学模拟，我们探讨了非线性的“中断”的驻波和行波剪切阿尔芬波在无碰撞等离子体。中断涉及一种自生压力各向异性，消除了线性极化Alfvénic扰动的回复力，并发生在波振幅$δB_{\perp}/B_{0}\gtrsim β^{\,-1/2}$（其中$β$是热压力与磁压力之比）。我们使用高度拉长的域，以获得波和离子陀螺仪之间的最大规模分离。对于振幅极限以上的驻波，我们发现波的大尺度磁场迅速衰减。的动力学的强烈影响的激发斜消防水龙带模式，过渡到长寿命的平行波动的离子陀螺仪，并导致显着的粒子散射。行波衰减得更慢，但也受到水龙带模式衰减产生的小尺度平行波动的影响。我们的结果表明，无碰撞等离子体不能支持线性偏振阿尔文波以上$δB_{\perp}/B_{0}\sim β^{\,-1/2}$。他们还提供了一个生动的说明低碰撞等离子体动力学的两个关键方面：（一）在调节等离子体动力学在高$β$的速度空间不稳定性的重要性，以及（二）如何非线性碰撞无过程可以直接从最大尺度的机械能转化为热能和微尺度波动，而不需要一个规模的规模湍流级联。
2017-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE physics.plasm-ph
Kinetic wave activity and proton heating in 3D hybrid simulations of decaying balanced and imbalanced Alfvénic turbulence
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
该研究通过三维混合模拟对比平衡与不平衡阿尔文湍流，发现交叉 helicity 是控制无碰撞湍流等离子体大尺度演化、动力学活动和能量耗散的关键参数，平衡湍流的能量耗散与质子加热更显著。
2026-10-09 physics.plasm-ph physics.space-ph
Perpendicular Ion Heating by Cyclotron Resonant Dissipation of Turbulently Generated Kinetic Alfvén Waves in the Solar Wind
观测到太阳风离子在垂直于大尺度磁场的方向上被加热，重离子优先被加热。在日华中，这种加热可能是风本身产生的原因。这种加热很可能是由于等离子体湍流的耗散，但产生这些优先效应的具体动力学机制尚不清楚。质子尺度下的太阳风湍流通常以高度倾斜的动力学阿尔文波（KAWs）为特征，KAWs被认为通过朗道共振消散并产生平行加热。我们表明，KAWs和太阳风离子之间的准线性共振回旋相互作用实际上可以产生垂直离子加热。我们提出了一个稳定的，临界平衡的频谱KAWs作用于均匀的离子分布与等离子体\b{eta} = 0.1，代表湍流条件下的快速太阳风近20 Rs的说明性计算。KAWs在这里由双流体色散关系描述。我们发现，热质子强烈加热的垂直方向内的一个典型的准线性时间的几千个陀螺周期，这对应于只有几分钟在20 Rs。在同一个涨落场中的α粒子被加热到相似的垂直热速度，相当于通常观察到的大于质量比例的垂直温度。我们讨论改进这个简单的模型，可能会决定这种机制是否可以负责所观察到的日冕和太阳风离子加热。
2019-10-28 physics.space-ph
Self-induced Scattering of Strahl Electrons in the Solar Wind
我们研究了微不稳定性对strahl电子的散射，作为太阳风中产生电子晕的一种机制。我们开发了一个数学框架的描述电子驱动的微观不稳定性，并讨论了相关的物理机制。我们发现，倾斜的快磁声/哨声（FM/W）模式的不稳定性是最好的候选人的微观不稳定性散射到晕的strahl电子。我们推导了两种不同$β_{\mathrm c}$区域中FM/W不稳定性阈值的近似解析表达式，其中$β_{\mathrm c}$是芯电子的热压力与磁压力的比值，并通过与热等离子体色散关系的数值解的比较，证实了这些阈值的准确性。我们发现，当$U_{0\mathrm s}\gtrsim 3w_{\mathrm c}$（其中$U_{0\mathrm s}$是strahl速度，$w_{\mathrm c}$是核心电子的热速度）为1时，strahl驱动的倾斜FM/W不稳定性在低$β_{\mathrm c}$条件下产生丰富的FM/W波.这些波的频率大约是本地电子回旋频率的一半。我们还推导了$β_{\mathrm c}\sim 1$斜FM/W不稳定性的解析表达式。我们的理论结果与\emph{Wind}航天器的数据的比较证实了斜FM/W不稳定性的太阳风的相关性。哨声热通量、离子声热通量、动力学阿尔芬波热通量和静电电子束不稳定性不能满足strahl电子自感散射到晕中的要求。我们对太阳附近的电子散射进行了预测，并将通过\emph{Parker…
2019-12-03 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Narrowband large amplitude whistler-mode waves in the solar wind and their association with electrons: STEREO waveform capture observations
在太阳风中经常观测到频率为电子回旋频率0.2 ~ 0.4倍的大振幅哨声波。波在共振锥附近倾斜地传播，具有平行于背景磁场的显著电场，从而实现与电子的强相互作用。传播角度与通常在太阳风中观察到的哨声明显不同，振幅明显更大。波最常发生在与流相互作用区（SIR），往往是紧密包装。在54个SIR中，68%有窄带哨声群;在9个行星际日冕物质抛射中，33%有相干群。虽然波的发生作为电子温度各向异性和平行β的函数的哨声温度各向异性和消防水龙带不稳定性的阈值的限制，也不符合所观察到的波的性质。我们表明，第一次比较波的数据阈值的电子束驱动的不稳定性（光束速度大于两倍的电子阿尔芬速度）和哨声热通量风扇不稳定性表明，无论是可能不稳定的窄带波。相比之下，较低的相干波，平均而言，与零或接近零的热通量和更高的电子阿尔芬速度，没有更高的能量束。这表明，较低的相干波可能是更有效地调节电子热通量，或太阳风电子的散射和散射的窄带波的结果在波的加宽。窄带和不太相干的哨声的高度倾斜传播和大振幅使得在宽的能量范围内与电子发生共振相互作用，并且与平行哨声不同，不需要电子和波反向传播。
2020-03-26 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Ion-Scale Solitary Structures in the Solar Wind Observed by Solar Orbiter and Parker Solar Probe
Imperial College London（帝国理工学院）；European Space Agency, European Space Astronomy Centre（欧洲空间局，欧洲空间天文中心）；Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS, Université de Toulouse, CNES（天体物理与行星学研究所在，法国国家科学研究中心，图卢兹大学，法国国家空间研究中心）；Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校，空间科学实验室）；Physics Department, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校，物理系）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密松天体物理中心）；LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université（巴黎天文台，PSL大学，索邦大学，巴黎西岱大学，CY塞吉-巴黎大学）；Swedish Institute of Space Physics（瑞典空间物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, Uppsala University（乌普萨拉大学，物理与天文系）；Istituto per la Scienza e la Tecnologia dei Plasmi, Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会，等离子体科学与技术研究所）
太阳风中离子尺度孤立结构的观测与分析，揭示其在近太阳区域的高发性及低β环境中的特性，提出可能的生成机制及对湍流级联的影响。
2025-11-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Spectral Anisotropy of Elsässer Variables in Two Dimensional Wave-vector Space as Observed in the Fast Solar Wind Turbulence
人们对太阳风湍流的各向异性进行了深入的研究。然而，二维波矢空间中Elsässer变量（$\textbf{Z}^\pm$）的各向异性还有待研究。在这里，我们首先验证的转换基于投影切片定理之间的功率谱密度PSD $_{2D}(k_\parallel,k_\perp )$和空间相关函数CF $_{2D} (r_\parallel,r_\perp )$。基于磁场变换和WIND卫星粒子测量的应用，我们研究了Elsässer变星（$\textbf{Z}^\pm$）的谱各向异性，以及剩余能量EPDMATHABMP、Alfvén比RPDMATHABMQ和Elsässer比RPDMATHABMR在$(k_\parallel,k_\perp)$空间中的分布. $\textbf{B}$、$\textbf{V}$和$\textbf{Z}_{major}$（$\textbf{Z}^\pm$中较大的一个）的光谱PSD $_{2D}(k_\parallel,k_\perp )$显示出相似的模式，即PSD $_{2D}(k_\parallel,k_\perp )$主要沿向$k_\perp$轴倾斜的脊分布。这可能是向外传播的倾斜阿尔夫文涨落的特征。与$\textbf{B}$、$\textbf{V}$和$\textbf{Z}_{major}$不同，$\textbf{Z}_{minor}$的光谱PSD $_{2D}(k…
2015-09-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Turbulence/wave transmission at an ICME-driven shock observed by Solar Orbiter and Wind
太阳轨道器于2020年4月19日在0.8 AU观测到行星际日冕物质抛射（ICME）事件。ICME也于2020年4月20日在1 AU被Wind观测到。行星际激波被驱动到ICME的前面。我们着重于磁波动穿过激波的传输，并分析了两个航天器观测到的激波附近的太阳风湍流的特征波模式。ICME事件的特征在于基于磁螺旋度的技术。太阳轨道器激波法线采用磁共面法，风激波法线采用混合共面法。磁场波动的功率谱是通过应用快速傅立叶变换和Morlet小波分析产生的。为了理解在激波附近观测到的波的性质，我们使用归一化的磁螺旋度作为诊断参数。利用小波重构的磁场涨落矢端图进一步研究了波的偏振特性。我们发现，太阳轨道器和风观测到的ICME驱动激波是一个快向前的斜激波，激波角更垂直于1 AU。激波穿越后，磁场波动功率增大。大部分磁场涨落功率存在于横向涨落中。在激波附近，两个航天器都观察到航天器框架中的右旋偏振波。上游波的特征属于一个相对较宽的低频带，这可能是由于流动粒子激发的低频MHD波。对于下游磁波活动，我们在航天器坐标系中发现了频率接近质子回旋频率的倾斜动力学阿尔文波。由于激波压缩和多普勒效应，下游波的频率增加了7-10倍。
2021-02-05 astro-ph.SR physics.space-ph
