Dust impact voltage signatures on Parker Solar Probe: influence of spacecraft floating potential
S. D. Bale, K. Goetz, J. W. Bonnell, A. W. Case, C. H. K. Chen, T. Dudok de Wit, L. C. Gasque, P. R. Harvey, J. C. Kasper, P. J. Kellogg, R. J. MacDowall, M. Ma… 展开作者
S. D. Bale, K. Goetz, J. W. Bonnell, A. W. Case, C. H. K. Chen, T. Dudok de Wit, L. C. Gasque, P. R. Harvey, J. C. Kasper, P. J. Kellogg, R. J. MacDowall, M. Maksimovic, D. M. Malaspina, B. F. Page, M. Pulupa, M. L. Stevens, J. R. Szalay, A. Zaslavsky
备注：
12 pages, 4 figures, 1 table, submitted to Geophysical Research Letters
When a fast dust particle hits a spacecraft, it generates a cloud of plasma some of which escapes into space and the momentary charge imbalance perturbs the spacecraft voltage with respect to the plasma. Electrons race ahead of ions, however both respond to the DC electric field of the spacecraft. If the spacecraft potential is positive with respect to the plasma, it should attract the dust cloud electrons and repel the ions, and vice versa. Here we use measurements of impulsive voltage signals from dust impacts on the Parker Solar Probe (PSP) spacecraft to show that the peak voltage amplitude is clearly related to the spacecraft floating potential, consistent with theoretical models and laboratory measurements. In addition, we examine some timescales associated with the voltage waveforms and compare to the timescales of spacecraft charging physics.
Tracking a beam of electrons from the low solar corona into interplanetary space with the Low Frequency Array, Parker Solar Probe and 1 au spacecraft
III型射电暴是温和相对论性电子束从低日冕传播到日光层的等离子体发射的结果，如果它们与日光层航天器的位置对齐，最终可以在原地检测到。在这里，我们观察到一个III型射电爆发从0.1-16兆赫使用帕克太阳探测器（PSP）领域的射频频谱仪（RFS），并从20-80兆赫使用低频阵列（LOFAR）。该事件与任何可检测到的耀斑活动无关，但属于PSP遭遇2期间发生的持续III型噪声风暴的一部分。LOFAR射电源向三维空间的反投影表明，III型射电爆发源位于1.6-3 R $_\odot$的开放磁场上，起源于东经48 $^o$附近的近赤道活动区。结合PSP/RFS观测与风/波和立体声/波，我们重建的第三类射电源轨迹在日光层内部PSP的位置，假设黄道约束。随后在STEREO-A航天器上在兼容的时间原位检测到高能电子增强，尽管开始和持续时间表明单独的爆发有助于增强的一个子集。这项工作表明，日冕中相对小规模的通量出现可以导致电子束从低日冕注入日光层，而不需要强烈的太阳耀斑。这项研究还明确强调了地面和天基无线电观测相结合的互补性，特别是在PSP时代。
Theoretical calculation of the antenna impedance and shot noise at low-frequencies: application to Parker Solar Probe
LIRA, Observatoire de Paris, PSL Université, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité（拉伊尔实验室，巴黎天文台，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎西岱大学）；Centre for Mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven（鲁汶大学数学系等离子体天体物理中心）
Multipoint interplanetary coronal mass ejections observed with Solar Orbiter, BepiColombo, Parker Solar Probe, Wind and STEREO-A
我们报告了从2020年4月至2021年4月的第一个太阳轨道器（SolO）数据开始的行星际日冕物质抛射（ICME）多点原位和成像观测的第一次搜索结果。进行了数据探索分析，包括由SolO、BepiColombo、Parker太阳探测器、Wind和STEREO-A五个航天器结合STEREO-A/SECCHI和SOHO/LASCO的日冕和日光层成像观测进行的磁场和等离子体观测的可视化。我们确定的ICME事件，可以明确地遵循与STEREO-A日光层成像仪在其行星际传播的影响，在上述航天器，并寻找相同的ICME被广泛分离的航天器在原地看到的事件。我们强调两个事件：（1）2020年6月23日，PSP、BepiColombo和Wind在STEREO-A成像引导下，用三重阵容观测到一次小型流光爆发CME;（2）2020年11月29日，PSP和STEREO-A原位观测到第25太阳周的第一次快速CME（$ \approx 1600$ km s $^{-1}$）。这些结果对于模拟ICME的磁结构、行星际演化和通量绳与激波的整体形状以及研究太阳高能粒子的传播都是有用的。来自这些飞行任务的综合数据已经成为空间天气研究的宝库，随着预计在太阳活动周期25的上升期和最高期期间ICME事件的数量不断增加，这些数据预计将变得更加宝贵。
Sunward Streaming 3He-rich SEP Events Observed by Solar Orbiter and Parker Solar Probe during Perihelion Passage
Southwest Research Institute（西南研究所）；Center for Astrophysics—Harvard & Smithsonian（天体物理学中心——哈佛与史密森尼学会）；Space Radiation Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院空间辐射实验室）；Applied Physics Laboratory, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）；The University of Texas at San Antonio（得克萨斯大学圣安东尼奥分校）
Clustering of Intermittent Magnetic and Flow Structures near Parker Solar Probe's First Perihelion -- A Partial-Variance-of-Increments Analysis
在帕克太阳探测器（PSP）的第一次近日点通过期间，航天器到达了\(\sim 37~R_\odot\)的日心距离内，并观察到许多以急剧梯度为特征的磁场和流动结构。为了更好地理解年轻太阳风中的这些间歇性结构，需要检查的一个重要属性是它们在时间和空间上的相关程度。为此，我们使用久经考验的增量偏方差（PVI）技术，以确定间歇性事件的磁场和质子速度场（分别）在PSP的第一次遇到太阳时，航天器在0.25 AU从太阳的FIELDS和SWEAP观测。然后，我们研究不同的分离和PVI阈值的事件之间的等待时间的分布。我们发现幂律分布的等待时间短于一个特征规模可比的相关时间，这表明高度的相关性，可能起源于一个聚类过程。比这个特征时间长的等待时间更好地用指数来描述，这表明一个随机的无记忆泊松过程在起作用。这些发现与近地观测到的太阳风湍流一致。本研究补充了Dudok de Wit等人的研究（2020年，现卷），该研究侧重于在径向磁场中观察到的“之字形”之间的等待时间。
Whistler Wave Observations by \textit{Parker Solar Probe} During Encounter $1$: Counter-Propagating Whistlers Collocated with Magnetic Field Inhomogeneities and their Application to Electric Field Measurement Calibration
Connecting Solar Orbiter remote-sensing observations and Parker Solar Probe in-situ measurements with a numerical MHD reconstruction of the Parker spiral
On the Radial Evolution of the Solar Wind : The Source Alignment Method Applied to Parker Solar Probe and Solar Orbiter Observations
Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎天文台，PSL大学，CNRS，索邦大学，巴黎大学 LIRA）；Laboratoire Cogitamus（Cogitamus 实验室）；IRAP, Université de Toulouse, CNRS, CNES（图卢兹大学 IRAP，CNRS，CNES）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）
Determination of Solar Wind Angular Momentum and Alfvén Radius from Parker Solar Probe Observations
作为太阳的基本参数，阿尔文半径和角动量损失决定了太阳风如何从亚阿尔文转变为超阿尔文，以及太阳如何向下旋转。本文提出了一种基于帕克太阳探测器（PSP）观测资料确定太阳风角动量通量的方法。通过对距太阳0.3 au以内的前四次相遇的平均数据，得到了黄道面附近约为$0.15\times10^{30}$ dyn cm sr $^{-1}$的通量以及粒子与磁场之间0.7：1的通量分配。角动量通量及其粒子分量随太阳风速度的增大而减小，而场中的通量则保持显著的恒定。阿尔文半径的速度依赖性也被观察到，这表明太阳周围有一个“崎岖”的阿尔文表面。根据PSP的轨道设计，只有在相对缓慢的太阳风下，阿尔文表面以下的大量潜水才是合理的。根据在PSP观测到的相同太阳风流的加速度剖面和1天文单位附近的径向对准航天器的加速度剖面，对未探测器进行了评估。我们说明了Réville等人提出的“角动量佯谬”可以通过考虑α粒子的贡献来消除。PSP观测到的大的质子横向速度可能是太阳风加速过程中所固有的，在角动量守恒的情况下，α粒子产生了相反的横向速度。一些恢复的α参数的初步分析往往同意的结果。
Characteristic Scales of Complexity and Coherence within Interplanetary Coronal Mass Ejections: Insights from Spacecraft Swarms in Global Heliospheric Simulations
Parker Solar Probe Observations of Compound Reconnection Exhaust Boundaries and Mirror-Mode Structures in the Near-Sun Heliospheric Current Sheet
Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；Department of Physics and Astronomy, Dartmouth College（达特茅斯学院物理与天文学系）；Department of Climate and Space Sciences and Engineering, University of Michigan（密歇根大学气候与空间科学与工程系）；Earth, Planetary and Space Sciences, and Institute of Geophysics and Space Physics, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学及地球物理与空间物理研究所）；Department of Astrophysical Sciences, Princeton University（普林斯顿大学天体物理科学系）
Parker Solar Probe observations of solar energetic particle (SEP) events with inverse velocity arrival (IVA) features
California Institute of Technology（加州理工学院）；Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Princeton University（普林斯顿大学）
