一种利用频谱展宽估计太阳风速度和密度的通用方法
A generalized method for estimating solar wind speeds and densities using spectral broadening for a Kolmogorov turbulence spectrum
AI总结：
本文提出一种统一方法，利用航天器无线电信号的多普勒频谱展宽来推导近日日冕中的太阳风速度和日冕电子密度，基于电子密度波动符合科拉莫戈罗夫谱的假设，通过实验数据验证了该方法的可行性。
摘要：
我们提出了一种统一的方法，用于通过航天器无线电信号的多普勒频谱展宽来推导近日日冕中的太阳风速度和日冕电子密度。该方法被推广为频率无关的，基于假设电子密度波动遵循科拉莫戈罗夫谱。我们通过印度火星轨道器任务2021年10月的远日点期间的S波段数据（5-8 R$_\odot$）以及日本Akatsuki任务2016年6月和2022年10月的远日点期间的X波段数据（1.4-10 R$_\odot$）验证了该方法。从S波段获得了100-150 km s$^{-1}$的风速和约$10^{10}$ m$^{-3}$的电子密度。X波段的结果显示，速度从近赤道区域的约150 km s$^{-1}$到日冕空洞区域的约400 km s$^{-1}$，密度呈现出一致的径向趋势。我们提供了一个紧凑的、频率缩放的关系，将多普勒频谱宽度映射到$ v $和$ N_e $。该公式使方法能够在电信波段中一致应用，并补充了日冕等离子体研究中的原位探测器。
英文摘要：
We present a unified method to derive both solar wind velocities and coronal electron densities in the near-Sun corona using Doppler spectral broadening of spacecraft radio signals. The method is generalized to be frequency independent under the assumption that electron density fluctuations follow a Kolmogorov spectrum. We validate the approach using S-band data from India's Mars Orbiter Mission during the October 2021 superior conjunction at 5-8 R$_\odot$, and X-band data from Japan's Akatsuki during June 2016 and October 2022 conjunctions spanning 1.4-10 R$_\odot$. From S-band we obtained wind speeds of 100-150 km s$^{-1}$ and electron densities of order $10^{10}$ m$^{-3}$. X-band results show speeds ranging from $\sim$150 km s$^{-1}$ near the equator to $\sim$400 km s$^{-1}$ in coronal-hole regions, with consistent radial trends in density. We provide a compact, frequency-scaled relation that maps Doppler spectral width to both $v$ and $N_e$. The formulation enables consistent application across telecommunication bands and complements in-situ probes for coronal plasma studies.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
