Paralleler Diffusionskoeffizient energetischer geladener Teilchen in der inneren Heliosphäre aus den turbulenten Magnetfeldern, die von Parker Solar Probe gemessen wurden

Zusammenfassung Die Diffusionskoeffizienten energetischer geladener Teilchen in turbulenten Magnetfeldern sind ein grundlegender Aspekt der diffusen Transporttheorie, aber bleiben unvollständig verstanden. In dieser Arbeit verwenden wir die quasi-lineare Theorie, um die räumliche Variation des parallelen Diffusionskoeffizienten κ ∥ aus den gemessenen Magnetturbulenz-Leistungsspektren in der inneren Heliosphäre zu bewerten. Wir betrachten die Magnetfeld- und Plasma-Geschwindigkeitsmessungen von Parker Solar Probe, die während der Umläufe 5–13 durchgeführt wurden. Der parallele Diffusionskoeffizient wird als Funktion des radialen Abstands von 0,062 bis 0,8 au und der Teilchenenergie von 100 keV bis 1 GeV berechnet. Wir stellen fest, dass κ ∥ exponentiell sowohl mit heliocentrischem Abstand als auch mit der Energie der Teilchen zunimmt. Die Schwankungen in κ ∥ stehen im Zusammenhang mit Episoden großskaliger magnetischer Strukturen im Sonnenwind. Durch das Anpassen der Ergebnisse liefern wir auch eine empirische Formel von κ ∥ = (5.16 ± 1.22) × 10 18 r 1.17±0.08 E 0.71±0.02 (cm 2 s −1 ) in der inneren Heliosphäre, die als Referenz für die Untersuchung des Transports und der Beschleunigung von solarenergetischen Teilchen sowie der Modulation von kosmischen Strahlen genutzt werden kann.