全粒

新视野 SWAP 实验测量的行星际冲击波能量功率谱：一维全粒子模拟与观测结果

一维粒子模拟 (PIC) 用于分析新视野号绕冥王星太阳风 (SWAP) 仪器在距离太阳约 34 天文单位处观测到的行星际激波上游区域测得的能谱。使用单个种群模拟不同的太阳风离子 (SWI) 和拾取离子 (PUI) 种群，我们可以清楚地识别出每个种群对全球能谱的贡献。强调了激波前沿倾斜度在沿磁场流回远离前沿的上游区域的 PUI 形成中的重要作用。在本模拟中可以很好地恢复 SWAP 实验测得的能谱。详细分析表明：(1) 能谱的最高部分主要由回流的 PUI-H + 和 PUI-He + 形成； (2) 能谱的中间部分由太阳风 SW-H + 和 SW-He 2+ 入射离子组成，这些离子叠加在 PUI-H + 粒子群上，(3) 低能范围由入射 PUI-H + 组成。使用 PUI-H + 粒子群的初始填充壳分布（而不是零厚度壳），可以提高实验结果与模拟结果之间的一致性，因为这会强烈影响光谱的低能部分。这意味着 PUI-H + 离子在日光层中首次被拾取后，有足够的时间扩散到壳分布并填充壳分布，这表明随后的冷却对全球能谱有重要影响。