The Independence of Magnetic Turbulent Power Spectra to the Presence of Switchbacks in the Inner Heliosphere
Peter Tatum, David Malaspina, Alexandros Chasapis, Benjamin Short
备注：
Words in text: 4315 Words in headers: 29 Words outside text (captions, etc.): 293 Number of headers: 10 Number of floats/tables/figures: 5 Number of math inlines: 165 Number of math displayed: 3
An outstanding gap in our knowledge of the solar wind is the relationship between switchbacks and solar wind turbulence. Switchbacks are large fluctuations, even reversals, of the background magnetic field embedded in the solar wind flow. It has been proposed that switchbacks may form as a product of turbulence and decay via coupling with the turbulent cascade. In this work, we examine how properties of solar wind magnetic field turbulence vary in the presence or absence of switchbacks. Specifically, we use in-situ particle and fields measurements from Parker Solar Probe to measure magnetic field turbulent wave power, separately in the inertial and kinetic ranges, as a function of switchback magnetic deflection angle. We demonstrate that the angle between the background magnetic field and the solar wind velocity in the spacecraft frame ($θ_{vB}$) strongly determines whether Parker Solar Probe samples wave power parallel or perpendicular to the background magnetic field. Further, we show that $θ_{vB}$ is strongly modulated by the switchback magnetic deflection angle. In this analysis, we demonstrate that switchback deflection angle does not correspond to any significant increase in wave power in either the inertial range or at kinetic scales. This result implies that switchbacks do not strongly couple to the turbulent cascade in the inertial or kinetic ranges via turbulent wave-particle interactions. Therefore, we do not expect switchbacks to contribute significantly to solar wind heating through this type of energy conversion pathway, although contributions via other mechanisms, such as magnetic reconnection may still be significant.
Evolution and Impact of Switchbacks Throughout the Heliosphere
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, Auburn University（奥本大学物理系）；Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学系）；Department of Physics, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校物理系）；Astronomy and Space Physics Department, National Taras Shevchenko University of Kyiv（基辅国立塔拉斯舍甫琴科大学天文与空间物理系）；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）；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；LPC2E, CNRS/University of Orléans/CNES（CNRS/奥尔良大学/CNES LPC2E）；Southwest Research Institute（西南研究院）；University of Maryland College Park（马里兰大学帕克分校）；Department of Physics, Imperial College London（伦敦帝国理工学院物理系）；Institute for Plasma Science and Technology (ISTP), CNR（CNR等离子体科学与技术研究所）；Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）
Near-Sun Switchbacks Show Statistical Signatures of Solar Activity
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文与天体物理中心）；International Space Science Institute（国际空间科学研究所）；LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES（地球与行星物理学实验室，观测宇宙学与气候环境统一研究组织，奥尔良大学，法国国家科学研究中心，法国国家太空研究中心）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory（洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室）
Coherent events at ion scales in the inner Heliosphere: \textit{Parker Solar Probe} observations during the first Encounter
\textit{Parker Solar Probe}在其第一个近日点嵌入一个高度阿尔夫文慢流时，已经显示出普遍存在的强磁场偏转，即之字形。在这里，我们研究的湍流磁场波动的离子尺度在三个间隔，其特征在于一个不同的之字形活动，确定的行为的磁场径向分量，$B_r$。\textit{Quiet}（$B_r$未显示出显著波动）、\textit{weak}（$B_r$具有强波动但无反转）和\textit{strong}（$B_r$具有完全反转）周期也显示出离子量和Alfvénicity的不同行为。然而，光谱分析表明，每个流的特征在于由典型的Kolmogorov/Kraichnan幂律在惯性范围内，其次是周围的特征离子尺度的休息。该频率范围的特征在于强间歇性活动，存在非压缩相干结构，例如电流片和涡旋状结构，以及被识别为离子回旋模式的波包。虽然，所有这些间歇性事件已被检测到的三个时期，他们有不同的影响，在他们每个人。电流片在\textit{strong}周期中占主导地位，波包在\textit{quiet}间隔中最常见;而在\textit{weak}周期中，观察到涡旋和波包的混合物。这项工作提供了一个深入了解加热问题的碰撞无等离子体，适合在新的太阳能任务的背景下，特别是\textit{Solar Orbiter}，这将允许一个准确的磁连通性分析，链接到源区域的不同的间歇性事件的存在。
Properties of Magnetic Switchbacks in the Near-Sun Solar Wind
Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNES, CNRS, Université de Toulouse（天体物理学与行星学研究所，法国国家空间研究中心，法国国家科学研究中心，图卢兹大学）；Department of Physics, Imperial College London（帝国理工学院物理系）；Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校空间科学实验室）；Astronomy and Space Physics Department, National Taras Shevchenko University of Kyiv（基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学天文与空间物理系）；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）；LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES（奥尔良大学地球与环境过程实验室，观测与研究宇宙学与气候系统观测站，法国国家科学研究中心，法国国家空间研究中心）；International Space Science Institute（国际空间科学研究所）
Potential Solar Precursors to Magnetic Switchbacks
Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天体物理中心）；Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究院）；Space Research and Technology Institute, Bulgarian Academy of Sciences（保加利亚科学院空间技术与研究所）；Heliophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心日球物理科学部）；Earth, Planetary and Space Sciences, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学系）；LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES（奥尔良大学、国家科学研究中心、国家空间研究中心 LPC2E 实验室）；Sorbonne Université, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Université Paris Saclay, Observatoire de Paris-PSL, CNRS, Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP)（索邦大学、巴黎综合理工学院、巴黎理工学院、巴黎萨克雷大学、巴黎天文台-PSL、CNRS、等离子体物理实验室（LPP））；University of Ioannina（约阿尼纳大学）；Johns Hopkins Applied Physics Laboratory（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）
Dynamics of a switchback-like magnetic deflection induced by a propagating coronal jet
Sorbonne Université, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, Université Paris Saclay, Observatoire de Paris-PSL, CNRS, Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP)（索邦大学、巴黎综合理工学院、巴黎理工学院、巴黎萨克雷大学、巴黎天文台-PSL、法国国家科学研究中心、等离子体物理实验室）；French-Spanish Laboratory for Astrophysics in Canarias (FSLAC), CNRS IRL 2009, Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛法西天体物理学实验室（FSLAC）、法国国家科学研究中心国际研究联合实验室2009、加那利群岛天体物理研究所）；LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES（地球与行星科学实验室、宇宙观测与研究支持中心、奥尔良大学、法国国家科学研究中心、法国国家空间研究中心）；Durham University, Department of Mathematical Sciences（杜伦大学、数学系）
Connecting Solar Orbiter remote-sensing observations and Parker Solar Probe in-situ measurements with a numerical MHD reconstruction of the Parker spiral
