行星际太阳风中的大振幅阿尔芬波

【作者】 涂传诒； 王新； 赵寄昆； 何建森； Eckart Marsch； 张磊；

【机构】 北京大学地球与空间科学学院； 台湾中央大学空间科学研究所； Max Planck Institute for Solar System Research,37191,Katlenburg-Lindau,Germany；

【摘要】 基于WIND卫星的观测,我们给出一个具有大振幅阿尔芬波特征的事例。在该事例中,磁场扰动与速度扰动高度相关,而且磁场扰动的幅值大于磁场强度本身。对磁场扰动的时间序列做最小变化方向分析,得到一个垂直最小变化方向的平面,我们发现该平面上的磁场矢端图具有弧偏振的特征。对该事件我们找到了一个很好的deHoffmann-Teller参考系,即对流电场在该参考系中基本消失。我们把速度变换到deHoffmann-Teller参考系里,也在相同的平面上画速度矢端图。我们发现速度也具有弧偏振的特征,而且与磁场弧偏振基本上在同一个弧上。这种速度和磁场的同时弧偏振,在以前分析大振幅阿尔芬波的研究中没有给出。该弧偏振的特征可能表明了大振幅阿尔芬波的某种属性(斜传的特征?)。我们也分析该事件的阿尔芬比和归一化的互螺度,以研究阿尔芬波的纯性。我们发现在10^-3~2x10^-2Hz的频域里,阿尔芬比和归一化互螺度都接近于1.0,说明阿尔芬波是非常纯地向外传播(正相关,向日的背景磁场)。这么纯的阿尔芬波在1AU实属少见。另外,我们发现磁场扰动的功率谱具有斜率为-5/3的Kolmogorov幂律谱形式,目前还无法解释为什么非湍流的纯阿尔芬波也具有与湍流一样的幂律谱形式。更多还原