Radial alpha temperature exponents between 0.3 and 1.0 AU

Summary

The dynamical characteristics of α-particles in the solar wind between 0.3 and 1.0 AU are studied. It has been found that the connections between alpha temperature and speed, normalized at 1AU, as well as radial temperature exponents significantly differ from those found for protons. Between α and proton temperature, generally, the α temperature depends stronger on flow speed. Nevertheless, the flow characteristics of alphas and protons concerning their speeds are similar. For example, the dependence ofT _α onV _α is stronger also for slow than for fast alpha flows. The alpha radial temperature decreases much slower than proton temperature away from the Sun, according to the relationT _α/T ₀=(r/r ₀)^−k withk varying from very low (0.10) to moderate values (0.60).T _α,T ₀ are the alpha temperatures at distancesr,r ₀(=1 AU), respectively. These findings strongly suggest an additional heating of alphas, for example by Alfven waves or Coulomb collisions.

Riassunto

Si studiano le caratteristiche delle particelle α nel vento solare tra 0.3 e 1.0 AU. Si è trovato che la connessione tra temperatura e velocità normalizzate a 1AU delle particelle α e esponenti di temperatura radiale differiscono in modo significativo da quelle trovate per i protoni. Tra le temperature delle particelle α e dei protoni la temperatura delle prime generalmente dipende più fortemente dalla velocità del flusso. Nonostante ciò le caratteristiche del flusso delle particelle α e dei protoni riguardo le loro velocità sono simili. Per esempio anche la dipendenza diT _α daV _α è più forte per flussi di particelle alfa lenti che per quelli veloci. La temperatura radiale di alfa diminuisce molto più lentamente che la temperatura dei protoni lontano dal Sole secondo la relazione,T _α/T ₀=(r/r ₀)^−k, conk che varia da valori molto bassi (0.10) a valori moderati (0.60).T _α,T ₀ sono rispettivamente le temperature di α a distanzer,r ₀(=1AU). Ciò suggerisce fortemente un riscaldamento addizionale delle particelle α, per esempio, da parte di onde Alfven o collisioni di Coulomb.

Резюме

Исследуются динамические характеристики альфа-частиц в солнечном ветре в области между 0.3 и 1.0 а.е.д. Обнаружено, что связь между альфатемпературой и скоростью, нормированная при 1 а.е.д., а также показатели альфатемпературы существенно отличаются от результатов, полученных для протонов. Альфа-температура сильнее зависит от скорости потока. Однако характерестики потока для алфа-частиц и для протонов, касающиеся их скоростей, оказываются одинаковыми. Например, зависимостьT _α огv _α оказывается сильнее для медленных, чем для быстрых потоков альфа-частиц. Радиальная альфа-температура уменьшается медленнее, чем протонная температура, при удалении от Солнца, согласно соотношениюT _α/T ₀=(r/r ₀)^−k, гдеk изменяется от очень малой (0.10) до средней величины (0.60),T _α иT ₀ представляют альфа-температуры на расстоянияхr иr ₀ (=1 а.е.д.), соответственно. Полученные результаты указывают на дополнительное нагревание альфа-частиц за счет волн Альфвена или кулоновских соударений.