Source-dependent properties of two slow solar wind states
利用帕克太阳探测器（PSP）在距太阳50个太阳半径范围内对慢太阳风进行了现场观测，确定了慢太阳风的两种状态。在这样的距离，在PSP测得的风还没有经历与风的扩张和传播有关的显着变化。在这项研究中，我们的重点是没有磁之字形的安静的太阳风的属性。这两种状态的区别在于它们的等离子体β，通量和磁压。PSP的磁连接建立与位场源表面（PFSS）重建，对极紫外线（EUV）和白光成像测试，揭示了这两种状态对应于从流光到赤道冕洞的过渡。流注中磁场线的膨胀因子比冕洞中心附近的膨胀因子大20倍。由于磁场的膨胀率非常不同，导致在两种等离子体状态下用PSP测量的磁压不同。沿着这些不同的通量管运行的太阳风模拟再现了在流光中测量的更慢和更密集的风以及在冕洞中测量的更稀薄的风。等离子体加热是更强烈的基础上的流光场线扎根附近的赤道孔的边界比那些扎根更接近中心的孔。这导致在拖缆内部驱动的风通量高于赤道孔内部更深处。
2021-02-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
On the transition from Slow to Fast Wind as Observed in Composition Observations
该研究针对太阳风高速与低速分界缺乏严格定义的问题，利用重离子丰度测试两态范式，发现转变速度与重离子质量/电荷态无关且慢于氦丰度指示值，揭示高速风重离子分馏机制及低速风源混合问题，完善了太阳风分类模型。
2024-11-28 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal hole picoflare jets are progenitors of both fast and Alfvénic slow solar wind
本研究利用太阳轨道器的遥感与原位观测，揭示了冕洞中广泛存在的皮耀斑喷流是快太阳风和阿尔芬尼性慢太阳风的共同来源，并指出冕洞径向膨胀决定太阳风速度。
2025-11-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The low-frequency break observed in the slow solar wind magnetic spectra
太阳风磁场和等离子体参数的起伏呈现出典型的湍流功率谱，谱指数在$\sim -5/3$和$\sim -3/2$之间。特别是在$1$ AU，在快速共转流中观测到的磁场谱，在高于典型质子标度的频率下（$\sim 3\times10^{-1}$ Hz的量级）也显示出明显的陡峭，在低于$\sim 10^{-3}$ Hz的频率下，磁场谱向$1/f$方向变平。然而，目前的文献报道的观察低频突破只为快速流。据目前观察，缓慢的溪流没有明显的断裂，这通常是由于缓慢的风间隔时间不够长。实际上，由于从太阳经过的时间较长，慢风湍流将较老，频率突变将相对于快风转移到较低的频率。基于这一假设，我们进行了仔细的搜索，在整个$12$多年的风卫星测量的长期缓慢的风间隔。我们的搜索不仅基于对风速的严格要求，而且基于对湍流波动的磁压缩性和Alfvénicity水平的严格要求，产生了持续时间超过$7$天的$48$慢风流。这一结果使我们能够将我们的研究扩展到足够低的频率，并且在文献中首次能够表明，只要间隔足够长，$1/f$磁谱标度也存在于缓慢的太阳风中。然而，这是不是这种情况下的慢风速谱，保持典型的柯尔莫哥洛夫缩放整个分析的频率范围。在排除了压缩性和Alfvénicity对1/f标度的可能作用后，提出了一种可能的解释，即最近文献中提出的磁振幅饱和。
2019-06-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Symbolic analysis of slow solar wind data using rank order statistics
我们用秩序统计量分析了慢太阳风速度波动的时间序列数据。我们总共选择了18个数据集，这些数据集是由太阳神飞船在距离太阳0.32天文单位的内日光层测量的。这些数据集对应于1975-1982年，涵盖了太阳活动周期20的结束到活动周期21的中期。我们首先将秩序统计量应用于已知非线性系统的时间序列，然后将分析扩展到太阳风数据。我们发现，在一个活动周期中，控制太阳风速度的基本动力学几乎保持不变。然而，在一个太阳活动周期中，慢太阳风时间序列中的波动在活动周期的最大值之前增加
2011-12-22 astro-ph.SR physics.space-ph
The Formation of Heliospheric Arcs of Slow Solar Wind
太阳和日光层物理学的一个主要挑战是了解太阳上远小于1度的高度局部化区域如何成为地球附近跨越20度以上的太阳风结构的来源。太阳的大气层分为磁开放区域，日冕洞，太阳风等离子体自由流出并充满太阳系，以及封闭区域，等离子体被限制在日冕环中。这些区域之间的边界向外延伸的日光层电流片（HCS）。等离子体成分的测量结果表明，HCS附近的太阳风，所谓的慢太阳风，起源于封闭的区域，可能是通过场线开放或交换重联的过程。然而，神秘的是，在远离HCS的地方也经常看到缓慢的风。我们使用高分辨率，三维磁流体动力学模拟计算的冕洞，其几何形状包括一个狭窄的走廊两侧封闭的领域，并在冕洞边界的超颗粒状流驱动的动态。我们发现，这些动力学导致形成巨大的封闭场等离子弧，这些弧从HCS延伸到遥远的地方，在地球上跨越数十度的纬度和经度，解释了缓慢的太阳风观测。
2017-04-26 astro-ph.SR physics.space-ph
Observations of Transition from Imbalanced to Balanced Kinetic Alfvénic Turbulence
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；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）；School of Physics and Electronic Sciences, Changsha University of Science and Technology（长沙理工大学物理与电子科学学院）；LPC2E, CNRS, CNES, University of Orléans（奥尔良大学CNRS/CNES LPC2E研究中心）；International Space Science Institute (ISSI)（国际空间科学研究所）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
帕克太阳探测器观测到日风湍流中磁螺旋度的变化，揭示了动能阿伏伽德罗波从不均衡到平衡的过渡过程。
2026-02-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Energy Cascade Rate In Compressible Fast And Slow Solar Wind Turbulence
对太阳风湍流惯性范围内的能量级联率的估算，目前大多是在不可压缩磁流体力学（MHD）理论下进行的。在这里，我们超越了近似，包括等离子体压缩性使用一个简化的形式最近推导出的精确的法律可压缩，等温MHD湍流。利用THEMIS/ARTEMIS航天器在快速和慢速太阳风中的现场数据，我们详细研究了可压缩波动在修正不可压缩MHD模型预测的能量级联率方面的作用。特别是，我们发现，能量级联率：i）放大，特别是在缓慢的太阳风; ii）表现出较弱的波动，在空间尺度上，这导致一个更广泛的惯性范围比以前报道的; iii）具有幂律缩放与湍流马赫数; iv）具有较低的空间各向异性水平。太阳风湍流的其他功能进行了讨论，以及与以前的研究，使用不可压缩或启发式（非精确）可压缩MHD模型的比较。
2016-12-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetohydrodynamic Slow Mode with Drifting He$^{++}$: Implications for Coronal Seismology and the Solar Wind
MHD慢模波在日冕地震学、MHD湍流和太阳风中有着广泛的应用。我们考虑分析如何漂移离子物种（例如，他$^{++}$）影响的线性慢模波主要是电子-质子等离子体，与上述应用的潜在后果。本文的主要结论是：1.对于波矢高度倾斜的磁场，我们发现的解决方案，其特点是非常小的扰动的总压力。因此，我们的结果可能有助于区分MHD慢模式与动力学阿尔芬波和非传播压力平衡结构，后者也可能具有非常小的总压扰动。2.对于小的离子浓度，有解决方案，是类似于通常的慢模式在电子-质子等离子体，和解决方案，主要是由漂移离子，但对于小漂移的波模式不能简单地表征。3.即使离子漂移为零，高倾斜慢模的标准色散关系也不能与使用质子和离子密度之和计算的阿尔文速度以及根据所有物质的压力和密度之和计算的声速一起使用。4.在某些情况下，离子可以驱动非共振不稳定性。对于低等离子体β，阈值漂移可以小于使电磁模式不稳定所需的阈值漂移，但是朗道共振的阻尼可以完全消除这种不稳定性，除非$T_{\mathrm e}/T_{\mathrm p}\gg1$。
2014-04-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Polytropic Behavior in Corotating Interaction Regions: Evidence of Alfvénic Heating
本研究针对太阳风中共转相互作用区（CIRs）的多方行为展开分析，利用Wind数据计算117个事件的多方指数（γ），发现压缩区域的加热由阿尔文波耗散驱动，未压缩快太阳风的γ值超绝热值且与强阿尔文波活动相关。
2025-02-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Characteristics and Source Regions of Slow Alfvenic Solar Wind Observed by Parker Solar Probe
本研究利用帕克太阳探测器第4至14次近日点观测数据，结合PFSS建模与弹道映射，揭示慢阿尔文太阳风的两类源区及相关特征，并量化映射误差、提出多点观测的改进方向。
2024-09-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
On the Heating of the Slow Solar-Wind by Imbalanced Alfvén-Wave Turbulence from 0.06 au to 1 au: Parker Solar Probe and Solar Orbiter observations
本研究利用PSP和SO观测数据，分析了0.06至1 au内不平衡Alfvén波湍流对Alfvén慢风的加热现象，发现湍流耗散率与质子加热率趋势一致，证实AW湍流在慢风离子加热中起主导作用。
2024-03-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
On the low-frequency boundary of Sun-generated MHD turbulence in the slow solar wind
研究了慢太阳风湍流加热和加速的新方面。本文研究了太阳大气和太阳风中阿尔文波湍流谱下界的物理意义，论证了这一自然参数的意义。通过分析和定量处理的问题，我们表明，截断的波谱从较低的频率侧，这是一个后果的太阳磁场结构和它的周期性变化，结果显着减少的产热和加速率。一个适当的分析与现有的观测数据和缓慢的太阳风启动的情况下考虑的问题的联系。
2012-04-14 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Slow wind belt in the quiet solar corona
在2020年5月15日太阳轨道器上的Metis日冕观测仪在第24周期的活动最小值期间，在从3.8 $R_\odot$延伸到7.0 $R_\odot$的视野中，安静日冕中的缓慢太阳风带是由沿着日冕电流片运行的缓慢而密集的风流形成的，在径向上加速并达到6.8 $R_\odot$，速度在150 km s $^{-1}$和190 km s $^{-1}$之内，这取决于对日冕等离子体中中性氢原子速度分布的假设。慢速流被高速剪切的薄区域与快速流分开，相对于电流片几乎对称，峰值速度在175 km/s $^{-1}$和230 km/s $^{-1}$之间，处于同一日冕层。讨论了慢风区的密度-速度结构的开放的磁场线，这是已知的准稳态太阳风的速度有关的膨胀因子，并在有关的准分界线层，S-网络，潜在的网站的重联释放到风中的日冕等离子体的存在。根据三维MHD模型计算，导出了表征日冕磁场线的参数。的S-网络被发现与纬度地区的慢风观察到的外日冕，并包围在一个非单调的方式扩展的开放的磁力线薄层。
2023-02-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Spectral Slope Variation at Proton Scales from Fast to Slow Solar Wind
我们研究了行星际磁场波动在质子尺度上的光谱斜率的行为，选择高分辨率的时间间隔从风和信使号航天器在$1$ AU和$0.56$ AU，分别。分析是在高速气流的剖面内进行的，从快速风区移动到慢速风区。谱斜率显示出$-3.75$和$-1.75$之间的较大变化性，并且在这两种状态之间逐渐过渡之后，该参数在速度较高的后缘内变得更陡，并且在随后的较慢的风内变得更平坦。谱指数的值似乎完全取决于惯性范围内波动的功率，功率越高，斜率越陡。我们的结果支持以前的分析表明，必须有一些响应的耗散机制的能量传递率沿惯性范围的水平。
2014-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Cross Helicity and the Helium Abundance as an in situ Metric of Solar Wind Acceleration
该研究利用28年Wind卫星数据，结合氦丰度与交叉螺旋度，提出新的太阳风分类方案，揭示阿尔芬慢风源于开放场区域，并挑战传统双态范式。
2025-02-10 astro-ph.SR physics.space-ph
The Temperature Anisotropy and Helium Abundance Features of Alfvénic Slow Solar Wind Observed by Parker Solar Probe, Helios, and Wind Missions
本文利用PSP、Helios和Wind数据统计分析高度阿尔芬尼化慢速太阳风的温度各向异性与氦丰度，发现其近太阳普遍存在、呈U形速度分布并含低速群体，且与快速太阳风源区不完全相同。
2025-06-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Detection of stellar-like abundance anomalies in the slow solar wind
太阳炽热大气层的元素组成，日冕，显示出一种不同于其下表面或光球层的独特模式（Pottasch 1963）。在色球层中容易被吸收的元素在日冕中的丰度比它们在光球层中的丰度高。在低速（< 500 km/s）的太阳风（Meyer 1985）和类太阳恒星日冕（Drake et al. 1997）中经常观察到类似的行为模式，而在M矮星中观察到相反的效应（Liefke et al. 2008）。在过去，由于这些恒星目标只有未解析的（点源）光谱数据，因此对逆效应的研究一直受到阻碍。在这里，我们报告的发现，在现场观察到的几个逆事件的缓慢太阳风使用粒子计数技术。这些非常罕见的事件都发生在太阳活动频繁的时期，模拟了M矮星上更普遍的条件。这些检测提供了一种将慢风与其太阳源联系起来的新方法，并且与振幅为8-10 km/s的色球快模式波引起的丰度变化的理论模型大致一致;足以加速太阳风。这些结果意味着M-矮星风主要由易电离元素耗尽的等离子体主导，并使以前的光谱测量变得可信。
2022-04-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Multifractal Analysis of Heliospheric Magnetic Field Fluctuations observed by Ulysses
利用多重分形方法研究了1997-1998年和2007-2008年两个太阳活动极小期和1999-2001年两个太阳活动极大期内黄道面外快、慢太阳风中磁场湍流的不稳定性。更准确地说，我们认为126个时间间隔的磁磁场测量，获得多重分形谱，并检查的多重分形的程度作为衡量磁流体力学范围内的尺度，为广泛的日心距离和日线。结果表明，随着径向距离的增加，太阳风的不稳定性逐渐减小，快太阳风的不稳定性比慢太阳风的不稳定性更显著。阿尔文和压缩函数的分析证实了不透明度随距离和纬度的降低。多重分形/不透明度的这种径向依赖性可以通过黄道面以外的湍流的较慢演化以及不透明度驱动器随着与太阳的距离而降低的效率来解释。此外，我们的分析表明，磁场分量之间的最大差异显示在太阳附近，那里的不稳定性最强。此外，我们观察到，慢太阳风从最大的太阳活动周23展品一般，较低水平的多重分形比快太阳风，这可能与一种新的Alfvenic慢太阳风的想法。
2019-05-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Multi-scale Pressure-balanced Structures in Three-dimensional Magnetohydrodynamic Turbulence
对太阳风湍流的观测表明，太阳风中存在多尺度压力平衡结构。在这项工作中，我们进行了数值模拟，调查多尺度PBBS，特别是他们的形成压缩MHD湍流。利用高阶Goddham程序Athena，模拟了在均匀引导场作用下的驱动可压缩湍流。模拟结果表明，磁压力和热压力都呈现出类似Kolmogorov幂律的湍流谱，并且在模拟区域的许多区域内，它们是反相关的。计算得到的磁压力和热压力的小波互相干谱及其空间序列表明存在多尺度的光子带隙，小光子带隙嵌入大光子带隙中。这些多尺度PBS很可能与高分辨率传播的慢模波有关，因为发现跟踪的多尺度PBS以与理论上预测的在相同方向上传播的慢模波一致的速度在某个方向上行进。
2016-11-22 astro-ph.SR physics.space-ph
A Model for Dissipation of Solar Wind Magnetic Turbulence by Kinetic Alfvén Waves at Electron Scales: Comparison with Observations
在流体动力学湍流中，耗散尺度的长度取决于能量级联率，即，每单位质量的能量输入率越大，就越需要将湍流波动驱动到越来越小的尺度以耗散更大的能通量。磁谱能量密度的观测表明，这种直观的图像是不成立的太阳风湍流。耗散似乎在不同的太阳风条件下以相同的长度尺度开始，与能量通量无关。为了更详细地研究这种差异，我们提出了一个解析耗散模型太阳风湍流在电子尺度上，我们观察到的谱密度进行比较。我们的模型结合了从大尺度到小尺度的能量传输和无碰撞阻尼，这将能量从动力学机制中的磁波动中去除。我们假设动力学Alfvén波（KAW）的波粒相互作用是主要的阻尼过程。由热等离子体色散关系得到了KAW的波频率和阻尼率。我们的模型假设一个临界平衡湍流，较大的能量级联率激发较大的平行波数为一定的垂直波数。如果耗散是额外的波浪驱动，使得耗散率与平行波数成比例（如KAW），则能量级联率的增加被相同垂直波数的耗散率增加抵消，导致耗散长度与能量级联率无关。
2017-01-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Energy Supply for Heating the Slow Solar Wind Observed by Parker Solar Probe between 0.17 and 0.7 au
缓慢太阳风加热过程的能量供应来源仍然未知。帕克太阳探测器（PSP）任务提供了一个很好的机会来研究这个问题。最近，PSP观测发现缓慢的太阳风在0.24 au内经历了更强的加热。在这里，我们第一次测量在缓慢的太阳风的径向梯度的低频中断的磁迹功率谱和评估相关的能量供应率。我们发现，能量供应率是一致的观察到的垂直加热率计算的基础上的梯度的磁矩。基于这一发现，人们可以解释为什么缓慢的太阳风在0.25天文单位内被强烈加热，但在0.25天文单位外几乎以螺旋形膨胀。这一发现支持了这样一种观点，即从含能区加入的能量通过能量级联过程转移到耗散区，然后耗散以加热缓慢的太阳风。最后讨论了有待进一步研究的问题。
2020-11-20 physics.space-ph
CME propagation: Where does solar wind drag take over?
我们研究了一组8个观测良好的太阳日冕物质抛射（CME）的日地动力学数据从STEREO航天器。我们试图量化这些CME和环境太阳风之间的动量耦合程度（即，气动阻力）影响它们的动力学。为此，我们使用的结果从一个3D磁绳模型拟合到CME数据。我们发现，太阳风的气动阻力充分占我们的样本中最快的日冕物质抛射的动态。对于相对较慢的日冕物质抛射，我们发现，从15至50 $R_{\odot}$日心距离以下启动的基于阻力的模型不能解释所观察到的日冕物质抛射轨迹。这与一般认为缓慢日冕物质抛射的动力学主要受几个$R_{\odot}$以上的太阳风阻力影响的看法不同。在15- 50 $R_{\odot}$以上，几个慢日冕物质抛射以大致恒定的速度传播。因此，在这些高度以上启动的基于阻力的模型需要可忽略的气动阻力来解释其观察到的轨迹。
2015-08-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Spectral Features of Magnetic Fluctuations at Proton Scales from Fast to Slow Solar Wind
这封信调查的光谱特性的行星际磁场波动在质子尺度在几个时间间隔选择沿速度剖面的快速流。在第一个频率十年内的波动的字符，超出位于流体和动力学制度之间的高频休息，强烈地依赖于风的类型。虽然快速风显示出明显的右手和左手极化波动特征，可能分别与KAW和离子回旋波有关，但稀疏区（风速和低频波动的Alfvénicity降低）显示出离子回旋特征的快速消失，随后KAW逐渐消失。此外，与垂直和平行波动相关联的功率也经历快速耗尽，然而，保持功率各向异性有利于垂直光谱。
2015-09-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Kinetic Scale Slow Solar Wind Turbulence in the Inner Heliosphere: Co-existence of Kinetic Alfvén Waves and Alfvén Ion Cyclotron Waves
利用美国宇航局帕克太阳探测器在距太阳0.18天文单位（AU）的内日球层拍摄的数据，研究了在高度Alfvénic慢太阳风湍流中离子动力学尺度周围等离子体波模式的性质。得到了归一化约化磁螺旋度的联合分布$σ_m (θ_{RB}, τ)$，其中$θ_{RB}$为局部平均磁场与径向的夹角，$τ$为时间尺度.确定了离子尺度附近的两个种群：第一个种群具有频率范围为2.1至26 Hz的$σ_m (θ_{RB}, τ) < 0$（在航天器框架内），对应于$60^{\circ} < θ_{RB} < 130^{\circ}$的动力学阿尔文波（KAWs），第二个种群具有频率范围为[1.4，4.9] Hz的$σ_m (θ_{RB}, τ) > 0$，对应于$θ_{RB} > 150^{\circ}$的阿尔文离子回旋波（ACW）。这首次证明了KAWs和ACW在内日球层的慢太阳风中的共存，这与以前在1 AU的慢太阳风中的观测结果形成对比。0.18和1天文单位之间的差异可以解释为：i）ACW在其向外的旅程中通过回旋共振耗散，或者ii）0.18天文单位处的慢太阳风的高阿尔夫文性可能有利于ACW的激发。
2020-06-08 physics.plasm-ph physics.space-ph
Propagation of Alfvén waves in the expanding solar wind with the fast-slow stream interaction
我们进行了二维磁流体动力学（MHD）模拟的阿尔夫文波动在结构化的，扩大太阳风，包括存在的快速和缓慢的太阳风流传播的合奏。使用适当的扩展箱模型，模拟包括快速-慢速流剪切和压缩和稀疏自洽的影响。我们研究了交叉螺旋度的径向和纵向演化，总能量和剩余能量以及向外和向内的Alfvénic涨落的功率谱。流的相互作用被发现强烈影响的Alfvénic湍流的径向演变。阿尔文波的总能量在速度切变区域内被耗尽，伴随着归一化的交叉螺旋度的减小。流压缩的存在促进了这一过程。由于向内/向外波之间的相关性和去相关性，剩余能量在零附近波动，但没有观察到剩余能量的净增长或减少。向内/向外的阿尔文波的径向功率谱显示出显着的纵向变化。只有在快流和慢流中，并且当压缩和剪切都存在时，才会产生类似Kolmogorov的光谱。另一方面，沿纵向方向的光谱显示在所有情况下清晰的柯尔莫哥洛夫惯性范围。
2019-12-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Using Synthetic Spacecraft Data to Interpret Compressible Fluctuations in Solar Wind Turbulence
动力学等离子体理论被用于产生合成的航天器数据，以分析和解释太阳风湍流惯性范围内的可压缩波动。三个常见的线性MHD波模式-快，阿尔芬，慢波-的动力学对应物被识别和这些动力学波模式的密度平行磁场关联的属性。合成航天器数据的建设，基于准线性的前提-磁化等离子体湍流的一些特性可以有效地建模为随机相位，线性波模式的集合-详细描述。密度平行磁场相关性的理论预测的基础上MHD和Vlasov-Maxwell线性本征函数，并进行了比较，这种相关性的观测测定的基础上10年的风航天器数据。结果表明，MHD理论是不足以描述可压缩湍流的波动和所观察到的密度平行的磁场相关性是一致的，统计上可以忽略不计的动能快波能量的贡献在这项研究中使用的大样本。提出了一个太阳风惯性范围波动模型，它由不可压缩Alfvenic波动的临界平衡分布和可压缩慢波波动的临界平衡分布或比临界平衡分布更各向异性的混合物组成。这些结果意味着，有很少或根本没有大尺度的湍流能量通过惯性范围下到哨声波在小尺度。
2012-06-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Alfvénicity and Proximity to Parallel-Mode Marginal Stability in the Slow Solar Wind
Sikkim University（锡金大学）；Netaji Subhas University of Technology（内塔吉·苏巴斯技术大学）
本研究利用Wind卫星数据，发现慢太阳风中阿尔文性水平与平行模边际稳定性接近度相关，阿尔文性慢风波动振幅更低，更接近稳定性阈值，但因果关系未确定。
2026-09-15 physics.space-ph
Negative and Positive Cascade Rates of Slow Alfvénic Turbulence in Switchback and Non-switchback Intervals: \emph{Wind} Observations
Florida Institute of Technology（佛罗里达理工学院）
基于 Wind 卫星数据，研究发现非磁开关区间呈现正级联和 -3/2 谱标度，而磁开关区间呈现负级联和更陡的谱，表明大磁场旋转改变能量传递方向。
2026-09-29 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Analysis of Magnetohydrodynamic Perturbations in Radial-field Solar Wind from Parker Solar Probe Observations
我们报告了2018年10月31日至11月12日使用帕克太阳探测器航天器数据对低\b{eta}径向场太阳风中亚阿尔夫文磁流体动力学（MHD）扰动的分析。利用奇异值分解方法计算波矢，将MHD扰动分解为三种线性本征模（Alfvén模、快模和慢模），以探讨亚Alfvénic扰动的性质以及可压缩扰动在太阳风加热中的作用.在径向场太阳风中，MHD扰动显示出高度的阿尔文性，阿尔文模式的能量占主导地位（~45%-83%），快模式（~16%-43%）和慢模式（~1%-19%）。我们对2018年11月10日的代表性事件进行了详细分析。观测结果表明，快模式占主导地位的磁压缩，而慢模式占主导地位的密度压缩。可压缩模式的能量阻尼率与加热率相当，这表明可压缩模式的无碰撞阻尼对太阳风加热可能是重要的。这些结果对进一步研究太阳附近的不平衡湍流和低\b{eta}等离子体中MHD尺度下可压缩模可能的加热效应具有重要意义。
2021-10-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Observation of an MHD Alfvén vortex in the slow solar wind
在太阳风中，磁场的功率谱通常呈现几种幂律。在本文中，磁场数据从集群任务在一个未受干扰的时间间隔缓慢的太阳风进行了分析，在0.28赫兹，附近的离子惯性和耗散/色散范围之间的频谱断点。假设泰勒冻结条件，它对应于质子动力学标度$kv_A/Ω_p \sim 0.38$，其中$v_A$和$Ω_p$分别是阿尔文速度和质子角回转频率。数据显示，星团航天器通过了一系列波包。发现一个强孤立波包与四个星团卫星穿过一个Alfvén涡相一致，这是不可压缩MHD方程的一个非线性解。来自四颗卫星的数据与半径为$40$乘以当地质子陀螺半径数量级的模型涡旋之间存在高度一致。在不同的航天器的偏振进行了比较，并发现同意涡模型，而它不能单独解释的线性平面波的方法。
2016-02-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Radial evolution of thermal and suprathermal electron populations in the slow solar wind from 0.13 to 0.5 au : Parker Solar Probe Observations
我们开发和应用一个定制的拟合例程，以大量的太阳风电子分布数据测量的帕克太阳探测器（PSP）在其前五个轨道，覆盖径向距离从0.13到0.5 AU。我们研究了在这些轨道上慢太阳风中电子核、晕和strahl粒子数的径向演化。这三个电子布居的分数密度提供了证据，为组合的超热晕和strahl人口的增长从0.13到0.17金。此外，在这些距离上，晕粒子数的增长与斯特雷尔粒子数的减少并不匹配，正如先前在大于0.3天文单位的距离上观测到的那样。我们还发现，晕是可以忽略不计，在小的日心距离。分数strahl密度在低于0.2 au时保持相对恒定~ 1%，表明相对晕密度的上升不仅仅是由于strahl电子转移到晕中。
2022-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Classification of Enhanced Geoeffectiveness Resulting from High-Speed Solar Wind Streams Compressing Slower Interplanetary Coronal Mass Ejections
本研究分析了1996至2020年的太阳风数据，发现高速太阳风流压缩慢速行星际日冕物质抛射（ICMEs）的相互作用会显著增强地磁暴活动，其地磁效应几乎是SIR风暴事件的两倍，主要归因于动态压力升高及磁场分量放大。
2024-02-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Evolution of Intermittency in the Slow and Fast Solar Wind Beyond the Ecliptic Plane
我们研究了太阳风磁湍流的自相似性，并探讨了随日心距离和纬度的演化。我们使用的数据从两个太阳极小期（1997年至1998年和2007年至2008年）和一个太阳极大期（1999年至2001年）测量的宇宙飞船。特别是，通过模拟多重分形谱，我们揭示了湍流的间歇性特征的小尺度波动的磁场嵌入在缓慢和快速的太阳风。一般来说，在距离太阳很近的地方，无论是在慢速还是快速的太阳风中，我们都能观察到高度的多重分形（多重分形），它随着距离和纬度的增加而缓慢地减少。所得到的结果似乎表明，一般的太阳风的不稳定性有一个太阳起源。然而，快速流和慢速流、激波和其他非线性相互作用只能被认为是间歇性湍流的驱动因素。分析表明，在黄道面以外的湍流发展太慢，不能保持与距离和纬度的不相干性。此外，我们确认，多重分形和不均匀性是在一个较低的水平比在黄道，以及存在的对称性相对于黄道平面，这表明有类似的湍流性质观察到在两个半球。
2016-08-23 physics.space-ph
Slow modes in the Hermean magnetosphere: effect of the solar wind hydrodynamic parameters and IMF orientation
本研究的目的是模拟Hermean磁层中的慢模结构。我们使用单流体MHD模型和多极展开的北移Hermean磁场，进行模拟与不同的太阳风参数，预见最有利的配置形成的慢模式，注意到太阳风的密度，速度，温度和行星际磁场方向。如果行星际磁场与水星-太阳方向、水星磁轴向北或行星轨道平面对齐，则在南极附近观察到慢模结构。如果方向是太阳-水星或北向，则在北极附近观察到慢模结构，但与南极附近的结构相比较小。增加密度或太阳风速度可避免慢模结构的形成，而在北向行星际磁场取向的情况下，由于弓形激波压缩的增强，在大于$6.25 \cdot 10^{-9}$ Pa的动压条件下不会观察到慢模结构。如果太阳风温度升高，则慢模结构变宽，因为音速马赫数变小，弓形激波压缩程度变小。
2016-08-15 astro-ph.EP physics.space-ph
The S-Web Origin of Composition Enhancement in the Slow-to-Moderate Speed Solar Wind
研究通过Wind和ACE航天器数据，分析了太阳风中成分和变率增强区域与S-Web结构的关系，发现HS和PS风中的相干磁结构特征差异，为动态S-Web模型提供了观测支持。
2023-03-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Alfvénic solar wind intervals observed by Solar Orbiter: Exploiting the capability of the SWA plasma suite and source region investigation
Institute for National Astrophysics (INAF), Institute for Space Astrophysics and Planetology (IAPS)（意大利国家天体物理研究所，空间天体物理学与行星学研究所）；University of Michigan（密歇根大学）；University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Advanced Heliophysics（高级日球物理学）；University College London, Mullard Space Science Laboratory（伦敦大学学院，穆拉德空间科学实验室）；Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS, Université de Toulouse, CNES（天体物理学与行星学研究所在，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）；Heliophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（日球物理学部，NASA戈达德太空飞行中心）；ASI - Italian Space Agency（意大利航天局）
太阳轨道器通过SWA等离子体套件和源区调查，研究阿尔芬太阳风流的起源与特性，揭示其与太阳源条件的关系。
2025-12-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Slow Solar Wind Connection Science during Solar Orbiter's First Close Perihelion Passage
本文介绍了太阳轨道器首次近近日点穿越期间执行的慢太阳风连接观测计划，通过磁连接工具协同遥感与原位测量，成功将慢太阳风溯源至目标区域，为未来观测活动提供了规划蓝图。
2023-04-20 astro-ph.SR physics.space-ph
A model for the non-universal power-law of the solar wind sub-ion scale magnetic spectrum
本文提出了一个磁化无碰撞等离子体中动力学Alfvén波的唯象湍流模型，该模型能再现在太阳风和地球磁层中观测到的亚离子尺度下的非普适幂律谱，讨论了Landau阻尼引起的沿畸变磁力线的温度均匀化过程，影响相干转移时间并导致临界平衡湍流的子离子幂律谱变陡，其指数对阿尔芬波周期与非线性时标之比敏感。从大尺度弱湍流到小尺度强湍流的转变被捕获，并考虑了非局部相互作用，在陡峭谱的情况下。
2015-11-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A Stealth CME Bracketed between Slow and Fast Wind Producing Unexpected Geo-effectiveness
我们研究了2016年10月8日发射的弱日冕物质抛射（CME）如何在低日冕中没有明显的特征，从而产生了相对强烈的地磁风暴。利用SDO、STEREO和SOHO的遥感观测和WIND的现场观测，对日地日冕物质抛射进行了跟踪。利用一个梯度圆柱壳（GCS）模型，我们估计了太阳附近日冕物质抛射的传播方向和形态。CME运动学是由STEREO A的广角成像观测确定的，并用于预测CME到达地球的时间和速度。我们比较了ENLIL MHD模拟结果与现场测量结果，以说明CME传播的背景太阳风。我们还应用了一个梯度-Shafranov技术，以了解与CME磁场结构的地质有效性重建的磁通绳结构从原位测量。研究结果表明：（1）低纬日冕物质抛射产生的日冕物质抛射与行星际高速气流相互作用，产生了强烈的磁暴;（2）日冕物质抛射位于慢风和高速气流之间，增强了日冕物质抛射内部向南的磁场，产生了强烈的磁暴。
2018-05-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar wind turbulence at 0.72 AU and solar minimum
我们调查金星快车（VEX）的磁场波动的观测系统进行的太阳风在0.72天文单位（AU），在2007年和2009年之间，在太阳活动周期24深最低。磁场分量的功率谱密度（PSD）已被计算为满足数据完整性标准的时间间隔，并已根据风的类型进行分组，分别为大于和小于450 km/s的速度定义的快和慢。PSD显示出快风比慢风的功率水平更高。在0.005-0.1 Hz频率范围内对所有PSD估计的频谱斜率呈现正态分布。快太阳风的谱矩阵迹的平均值为-1.60，慢太阳风的谱矩阵迹的平均值为-1.65。与1 AU处的相应平均斜率相比，PSD在0.72 AU处较浅，这表明金星和地球之间的太阳风光谱变陡。对于慢风和快风的谱行为，没有观察到明显的时间变化趋势。
2015-05-20 physics.space-ph
Compressive Coherent Structures at Ion Scales in the Slow Solar Wind
我们提出了一个磁场波动的研究，在一个缓慢的太阳风流，接近离子尺度，在那里的磁压缩性的水平增加观察。在这里，这些压缩波动的性质被发现的特点是相干结构。虽然以前的研究已经表明，电流片可以被认为是在离子尺度上的双折射的主要原因，在这里，我们首次表明，在缓慢的太阳风的情况下，大量的各种相干结构有助于质子尺度的双折射，电流片是不是最常见的。具体来说，我们发现压缩（$δb_{\|} \gg δb_{\perp}$），线性极化结构的形式的磁洞，孤子和冲击波。阿尔夫文结构（$δb_{\perp} > δb_{\|}$）的例子被确定为电流片和涡旋状结构。这些旋涡中的一些具有$ δb_{\perp} \gg δb_{\|}$，如阿尔文旋涡的情况，但它们中的大多数以$δb_{\perp} \gtrsim δb_{\|}$为特征。由于星团航天器的多点测量，我们可以确定大约100个结构的法线，传播速度和沿法线的空间尺度。与结构的性质无关，法线总是垂直于局部磁场，这意味着$k_{\perp} \gg k_{\parallel}$。所研究的结构的空间尺度被发现是质子gyroradius的2和8倍之间。其中大部分是由风引起的简单对流，但也有25%是在等离子体框架中传播的。可能的解释所观察到的结构和等离子体加热的连接进行了讨论。
2016-04-26 physics.plasm-ph physics.space-ph
Number density structures in the inner heliosphere
缓慢太阳风的起源和产生机制仍然不清楚。缓慢的太阳风的一部分是由“数密度结构”组成的，数密度增加的离散斑块被冻结在大块的太阳风中并随其移动。在本文中，我们的目的是提供第一个在现场的统计研究在内日球层的数密度结构。我们重新处理了Helios在内日光层测量的原位离子分布函数，为整个任务提供了一组新的可靠的质子等离子体矩。从这个新的数据集中，我们寻找了在太阳0.5 AU范围内测量的数密度结构，并研究了它们的性质。我们确定了140个离散区域的数量密度增强。这些结构只发生在缓慢的太阳风中，跨越了从50毫米到2000毫米的广泛长度尺度，其中包括比以前观察到的更小的尺度。它们的密度和温度始终高于周围的等离子体，但磁场强度较低，因此保持压力平衡。我们的观测结果表明，这些结构存在于缓慢的太阳风中，在很大的尺度范围内，其中一些太小，遥感仪器无法检测到。这些结构是罕见的，仅占Helios测量的缓慢太阳风的1%，并且对太阳风的质量通量没有显著贡献。
2018-03-27 physics.plasm-ph physics.space-ph
Comparison of Helium Abundance between ICMEs and Solar Wind near 1 AU
氦的丰度定义为$A_{He}=n_{He}/n_{H}\times 100$，在光球层中为$\sim$ 8.5，在快速太阳风中很少超过5。先前的统计数据表明，缓慢太阳风中的$A_{He}$与太阳黑子数量密切相关。然而，很少有人关注行星际日冕物质抛射（ICME）中$A_{He}$的太阳周期依赖性，以及比较ICME和太阳风的$A_{He}$特征。本文利用1998 - 2019年的\textit{Advanced Composition Explorer}观测资料，对1 AU附近ICME和太阳风的氦丰度进行了统计比较，发现ICME $A_{He}$也表现出明显的太阳周期依赖性。同时，我们发现ICME中的$A_{He}$明显高于太阳风，分别有37%和12%的ICME的平均值超过5和8.5。这是有趣的回答在哪里和如何高氦丰度起源。结果表明，在太阳活动极大期前后，有21%（3%）的ICME（慢风）$A_{He}$数据点的$A_{He}$值超过8.5，在太阳活动极小期附近，$A_{He}$值急剧下降，而在整个太阳活动周的快风中没有出现如此高的$A_{He}$值。这表明高$A_{He}$（例如，$>$ 8.5）认为，当ICME和慢风都来自活动区时，慢风的来源主要来自活动区，并支持活动区和太阳平静区都是慢风的来源。我们认为，高$A_{He}$从有源区可以解释的磁环约束模型和/或光电离效应。
2021-11-20 astro-ph.SR physics.space-ph
The Evolution of Heavy Ion Abundances with Solar Activity
本研究基于元素特征速度划分快慢太阳风，量化重离子丰度演化，发现其与太阳黑子数的关联规律及驱动机制，揭示可用加速能量对丰度演化的关键作用。
2025-04-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Variability of the slow solar wind: New insights from modelling and PSP-WISPR observations
本文通过建模和PSP-WISPR观测分析慢太阳风中的瞬变结构，发现撕裂诱导磁重联是导致慢太阳风高变率的重要机制。
2023-07-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Compositional metrics of fast and slow Alfvenic solar wind emerging from coronal holes and their boundaries
本研究结合 Solar Orbiter 与 PSP 会合观测及 PFSS、MHD 映射，识别源自冕洞内部和边界的快速与高阿尔文性慢速太阳风，并揭示其成分差异。
2024-04-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal Heating Rate in the Slow Solar Wind
本文首次通过太阳轨道器和帕克太阳探测器联合观测，估算慢太阳风中日冕加热率，发现能量损失占太阳风能量通量小部分，并给出加热率下限，有助于改进湍流模型。
2023-06-19 astro-ph.SR physics.space-ph
In situ measurements of the variable slow solar wind near sector boundaries
冕盔状流尖端密度结构的释放，可能是磁重联的结果，有助于缓慢的太阳风的质量通量。在日光层等离子体片附近的磁场、质子和超热电子的现场测量揭示了太阳附近密度结构形成过程的细节。在以前的文章中，我们利用遥感观测得出的动态演变的拖缆的3-D图片。我们发现证据的经常性和持续释放的密集斑点的尖端的飘带。在本文中，我们解释了在太阳活动极大期的缓慢太阳风的现场测量。通过案例和统计分析，我们表明，在原位签名（磁场大小，平滑度和旋转，质子密度和超热电子，摆在首位）是一致的头盔流光生产，在交替，高密度区域（大部分断开）分开的磁通量绳（大部分连接到太阳）。在每个高密度区域内，这种密集的斑点和通量绳的发射序列似乎也在较小的尺度上重复。这些性质进一步证实了在现场测量更接近太阳使用太阳神观测。我们的结论是一个模型的形成致密的斑点和通量绳，解释了在我们以前的研究中提出的原位测量和遥感观测。
2019-11-21 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Bimodal distribution of the solar wind at 1 AU
在这里，我们的目标是分离两个主要的贡献，缓慢和快速的太阳风出现在1 AU。提出双高斯函数作为太阳风两个主要分量的概率分布函数。每一条简单高斯曲线的峰值位置与每一种贡献对太阳风的典型值有关。我们使用了来自高级成分探测器（ACE）任务的整个数据集，对数据集进行了整体分析和年度系列分析。太阳周期的依赖性被认为是提供更准确的结果，为不同的参数的典型值。在1天文单位处的太阳风的分布是明显的双峰，不仅是速度，而且质子密度，温度和磁场。提出了1天文单位处太阳风慢分量和快分量主要参数的新的典型值。
2021-12-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Slow-mode rarefaction and compression fronts in the Hermean magnetosphere: From MESSENGER insights to future BepiColombo observations
本研究结合MESSENGER磁强计数据与PLUTO代码的磁流体动力学模拟，确定水星磁层慢模结构形成的最优太阳风条件为行星际磁场北向或径向，并通过2011年9月8日的观测数据找到该结构的间接证据，为未来BepiColombo观测提供参考。
2023-11-07 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
The Radial Dependence of Proton-scale Magnetic Spectral Break in Slow Solar Wind during PSP Encounter 2
太阳风中的磁场波动通常被观察到遵循幂律谱。在质子动力学尺度附近，发生光谱突变，这通常被解释为向动力学湍流的过渡。然而，这种转变尚未完全理解。通过研究不同等离子体性质的破裂的缩放，可以约束导致动力学湍流开始的过程。使用帕克太阳探测器（\textit{PSP}）的数据，我们测量的质子尺度打破了一系列的日心距离，使测量的过渡，从惯性到动力学尺度湍流在各种等离子体条件下。我们发现，在慢太阳风中，突变频率$f_b$随日心距$r$的减小而增大，并遵循幂律$f_b\sim r^{-1.11}$。我们还比较了这一特性的等离子体离子尺度与可能的物理机制发生在这个规模的突破。对于所有等离子体$β_p$，$f_b$和$f_c$之间的比率（多普勒频移离子回旋共振标度）近似为1。在高$β_p$下，$f_b$和$f_ρ$之间的比率（多普勒频移陀螺标）近似为1;而在低$β_p$下，$f_b$和$f_d$之间的比率（多普勒频移质子惯性长度）为1。由于阿尔文和太阳风速度的可比性很大，我们使用标准和修改后的泰勒假设来分析这些结果，证明了稳健的统计结果。
2020-01-22 physics.plasm-ph physics.space-ph
Observations of high and low Fe charge states in individual solar wind streams with coronal-hole origin
起源于冕洞的太阳风比较容易理解，其特点是与所谓的慢速太阳风相比，密度和平均电荷状态较低。除波扰动外，冕洞太阳风的平均性质是大致恒定的。在这个案例研究中，我们专注于观测的太阳风离子成分谱仪（SWICS）的高级成分探测器（ACE）的单个流的冕洞太阳风，说明虽然O和C的电荷状态是低的冕洞风，铁电荷分布是更多变的。特别是，\markmeold{we illustrate that the Fe charge states in coronal-hole solar wind are frequently as high as in slow solar wind. We selected individual coronal-hole solar wind}流基于它们的碰撞年龄以及它们各自的O和C电荷态，并分析了它们的Fe电荷态分布。此外，结合简单的弹道反映射和势场源表面模型，高和低Fe电荷状态的流之间的转换被映射回光球。2004年和2006年的相对频率高，低铁电荷态流进行了比较。我们发现了几个其他典型的冕洞流，包括铁的电荷状态或高或低，在缓慢的太阳风。在2006年的八个这样的过渡被映射回赤道冕洞，要么是孤立的或连接到北冕洞。到目前为止，识别与过渡相关的冠状结构的尝试还没有定论。
2018-09-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Alpha-proton Differential Flow of the Young Solar Wind: Parker Solar Probe Observations
α粒子相对于质子的速度可以根据太阳风的类型和与太阳的距离而变化（Marsch 2012）。先前的航天器测量到的α质子的速度差低至0.3天文单位。帕克太阳探测器（PSP）现在首次能够洞察新加速的太阳风靠近太阳的差异流动。在这里，我们研究的PSP近日点附近的相遇3-7时，核心太阳风是在太阳探测器离子分析仪（SPAN-I）仪器的视野质子和α体速度之间的差异。正如以前在较大的日光层距离的报告，α质子差速度观测的PSP是更大的快风比慢太阳风。我们比较PSP观测与各种航天器的测量，并提出了径向和时间演化的α-质子差速度。差异流随着太阳风从太阳传播而减小，这与以前的观测结果一致。虽然Helios表现出一个小的径向依赖性差流的缓慢太阳风，PSP清楚地表明这种依赖性的年轻缓慢太阳风下降到0.09 AU。我们的分析表明，α-质子差速度的大小主要是低于本地阿尔文速度。此外，阿尔法粒子通常比靠近太阳的质子移动得更快。PSP在其第八次遭遇期间穿过Alfvén表面，并可能在未来的遭遇中穿过它，使我们能够首次调查非常接近太阳风加速源区域的差异流。
2022-02-07 astro-ph.SR physics.space-ph
