Der Alpha-Proton-Differentialfluss im Alfvénischen jungen Sonnenwind: von sub-Alfvénisch zu super-Alfvénisch

Zusammenfassung Daten, die seit April 2021 von der Parker Solar Probe (PSP) gesammelt wurden, zeigen die erste in situ-Beobachtung der Sonnenkorona, wo der Sonnenwind gebildet und beschleunigt wird. Hier untersuchen wir den Alpha-Proton-Differentialfluss und seine Eigenschaften über der kritischen Alfvén-Oberfläche (CAS) unter Verwendung von Daten der PSP während der Begegnungen 8–10 und 12–13. Zunächst zeigen wir die positive Korrelation zwischen der Alpha-Proton-Differentialgeschwindigkeit und der durchschnittlichen Sonnenwindgeschwindigkeit bei PSP-Begegnungsabständen. Dann untersuchen wir, wie die Eigenschaften des Differentialflusses über der CAS variieren und wie sie durch Alfvén-Fluktuationen, einschließlich Umkehrungen, beeinflusst werden. Wir stellen fest, dass die Differentialgeschwindigkeit unterhalb der CAS im Allgemeinen kleiner ist als die darüber, und die lokale Alfvén-Geschwindigkeit begrenzt die Differentialgeschwindigkeit sowohl darüber als auch darunter. Die Abweichungen von der Ausrichtung zwischen der Differentialgeschwindigkeit und dem lokalen magnetischen Feldvektor gehen mit großamplitudigen Alfvén-Fluktuationen und Abnahmen der Differentialgeschwindigkeit einher. Darüber hinaus beobachten wir, dass V α p von M A < 1 auf M A ≃ 2 ansteigt und dann zu sinken beginnt, was darauf hindeutet, dass Alphas wahrscheinlich bevorzugt beschleunigt werden, gut über der CAS. Unsere Ergebnisse zeigen auch, dass im sub-Alfvénischen Sonnenwind sowohl Protonen als auch Alphas eine starke Korrelation zwischen ihren Geschwindigkeitsfluktuationen und den magnetischen Feldfluktuationen aufweisen, mit einer schwächeren Korrelation für Alphas. Im Gegensatz dazu bleibt in dem super-Alfvénischen Regime die Korrelation für Protonen hoch, während sie für Alphas reduziert ist.