星际冠状物质抛射内阿尔文涡流波动的演化及其对局部等离子体加热的贡献：来自1.0 AU到5.4 AU的联合观测
摘要：直接追踪行星际日冕喷发（ICME）通过广泛分离的航天器是一项巨大的挑战。然而，这样的事件可以为我们提供一个很好的机会，直接研究ICME内嵌的阿尔文尼克波动（AFs）的演化及其对局部等离子体加热的贡献。在这项研究中，通过1998年3月4日至6日Wind在1.0 au观测到的一个ICME，追踪到了5.4 au处的Ulysses位置。在1.0 au处，常见的是ICME内存在AFs，其发生率为21.7％，频率范围为4 x 10^{-4}到5 x 10^{-2} Hz。当ICME传播到5.4 au处时，阿尔文尼特强度显著降低，AFs变得稀少，仅在少数局部频率上出现，发生率降至3.0％。与此同时，在AF丰富的区域，磁场强度除ICME膨胀效应外还有额外的磁耗散。还在这里研究了不同径向距离处的ICME的能量。在1.0 au处，具有类似磁场强度情况下，AF丰富区域的湍流级联速率要比AF不足区域的值大得多。而且，如果缺乏AFs，它可以随着磁场强度的降低而保持。然而，当存在许多AFs时，随着AFs消失，它会显著降低。在ICME内部的湍流级联耗散率推断为1622.3 $Jcdot kg^{-1}cdot s^{-1}$，满足局部ICME等离子体加热速率的要求，即1653.2 $Jcdot kg^{-1}cdot s^{-1}$。我们认为AF耗散是ICME内部额外磁耗散和局部等离子体加热的原因。
作者：Hui Li, Chi Wang, John D. Richardson, and Cui Tu
论文ID：1709.03639
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2017-12-20