The inner heliosheath source for keV-ENAs observed with IBEX. Shock-processed downstream pick-up ions
The inner heliosheath source for keV-ENAs observed with IBEX. Shock-processed downstream pick-up ions
复制标题
使用 IBEX 冲击处理的下游拾取离子观察到的 keV-ENA 的内日鞘源
DOI：
10.1051/0004-6361/201117363
复制
发表时间：
2012
影响因子：
6.5
通讯作者：
Schwadron
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Siewert;McComas;Schwadron
背景“IBEX带”特征对外日光层的理论建模尝试提出了重大挑战。由激波处理的非热尾产生的经典ENA没有相关的ENA特征，主要是因为旅行者号观测到的下游太阳风质子温度比经典单流体激波模型的预期小一个数量级。目的在这里，我们研究内日鞘中的激波处理拾取离子(PUI)，它是IBEX任务探测到的多流体激波模型产生的KeV高能ENA的来源。与以前的研究不同，我们应用了一个半动力多流体激波模型，该模型在解释过去的表观温度差异方面确实很有用。方法为了将上游的拾取离子转换为下游的拾取离子，我们使用了描述太阳风终止激波(TS)转变的动力学和多流体理论。这使得我们可以得到下游PUI分布函数作为经典激波性质的函数，例如局部磁场倾角和压缩比。此外，这个动力学模型还允许推导出在1到100 keV之间与纬度和经度相关的光谱强度的公式，该区域没有被旅行者号等任务覆盖，需要通过理论考虑来覆盖。结果通过与冷H原子的电荷交换将激波处理的PUI转换为ENA后，我们发现了与IBEX观测到的ENA通量相同量级的KeV ENA通量。这些通量也表现出明显的环型特征，与环鼻强度的正确比率大致相同，与IBEX数据总体上令人振奋地一致，有进一步改进的潜力。
ContextThe “IBEX ribbon” feature provides significant challenges to theoretical modeling attempts of the outer heliosphere. Classical ENA production by shock-processed nonthermal tails results in no relevant ENA signatures, mainly due to the downstream solar wind proton temperature observed by the Voyagers being one order of magnitude smaller than expected from the classical monofluid shock model.AimsHere, we therefore study shock-processed pick-up ions (PUIs) in the inner heliosheath resulting from a multifluid shock model as a source of keV-energetic ENAs as have been detected by the IBEX mission. Unlike previous studies, we apply a semikinetic multifluid shock model, which did prove useful in explaining the apparent temperature discrepancy in the past.MethodsTo convert upstream into downstream pick-up ions, we use both kinetic and multifluid theories describing the solar wind termination shock (TS) transition. This allows us to obtain the downstream PUI distribution function as a function of classical shock properties, such as the local magnetic field tilt angle and the compression ratio. In addition, this kinetic model also allows to derive a formulation of latitude- and longitude-dependent spectral intensities between 1 and 100 keV, a region which is not covered by missions such as the Voyagers and needs to be covered by theoretical considerations.ResultsAfter converting shock-processed PUIs to ENAs by charge exchange with cold H-atoms, we find keV ENA fluxes of the same order of magnitude as those observed by IBEX. These fluxes also exhibit a pronounced ring-type feature, with about the correct ratio of ring-to-nose intensities, producing encouraging overall agreement with IBEX data, potential of further improvement.
登录
查看更多内容
日光层终止激波处拾取质子注入效率和速率的纵向变化
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Fahr;K. Scherer;M. Potgieter;S. Ferreira
通讯作者：
S. Ferreira
各向异性 kappa 分布介质中快速冲击的 Rankine-Hugoniot 方程的解
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Vogl;D. Langmayr;N. Erkaev;H. Biernat;C. Farrugia;S. Mühlbachler
通讯作者：
S. Mühlbachler
重新审视拾取离子分布演化理论：磁冷却还是绝热冷却？
DOI：
--
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Fahr
通讯作者：
H. Fahr
太阳周期期间 1 天文单位安静时间超温离子群的组成和光谱特性 23
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Dayeh;M. Desai;J. Dwyer;H. Rassoul;G. Mason;J. Mazur
通讯作者：
J. Mazur
DOI：
10.1086/591543
发表时间：
2008
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
L. Fisk;G. Gloeckler
通讯作者：
G. Gloeckler