Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Driftstörningar
Det förekommer återkommande driftstörningar på några av sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Kinetic-scale physics of multi-species solar wind Interaction with a comet
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik. Swedish Institute of Space Physics, Kiruna, Sweden.ORCID-id: 0000-0003-0587-9598
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0001-5379-1158
Swedish Institute of Space Physics, Kiruna, Sweden.
Swedish Institute of Space Physics, Kiruna, Sweden.ORCID-id: 0000-0002-7787-2160
Visa övriga samt affilieringar
2025 (Engelska)Ingår i: Astronomy and Astrophysics, ISSN 0004-6361, E-ISSN 1432-0746, Vol. 703, artikel-id A173Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Context: The solar wind affects the plasma environment around all Solar System bodies. A strong solar wind dynamic pressure pushes plasma boundaries closer to these objects. For small objects, kinetic effects on scales smaller than an ion gyroradius play an important role and species with various mass-per-charge may act differently. In this case, the solar wind composition can be important.

Aims: Protons are the dominant ion species in the solar wind, however, the density of alpha particles can sometimes increase significantly. We analyse the effect of different solar wind alpha-to-proton ratios on the plasma boundaries of a weakly outgassing comet (Q ≈ 1 − 2 × 1026 s−1). In addition, we investigate the energy transfer between the solar wind ions, the cometary ions, and the electromagnetic fields.

Methods: Using the hybrid model Amitis, we simulated two different alpha-to-proton ratios and analysed the resulting plasma structures. We calculated the power density (E ∙ J) of all three ion species (solar wind protons, alphas, and cometary ions) to identify load and generator regions. The integrated 1D power density shows the evolution of the power density from the upstream solar wind to downstream of the nucleus.

Results: A higher alpha-to-proton ratio leads to a larger comet magnetosphere, but weaker magnetic field pile-up. The protons transfer energy to the fields and the cometary ions in the entire upstream region and the pile-up layer. Upstream of the nucleus, alphas are inefficient in transferring energy and can act as a load, especially for low alpha-to-proton ratios. The transfer of energy from alphas to cometary ions happens further downstream due to their larger inertia.

Conclusions: For a multi-species solar wind, the mass loading and energy transfer upstream of the pile-up layer will be most efficient for the species with the lowest inertia. Protons represent such a species, and different gyroradii of the ions result in distinct flow patterns for each individual species.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
EDP Sciences, 2025. Vol. 703, artikel-id A173
Nyckelord [en]
comets: general, methods: numerical, plasmas, solar wind
Nationell ämneskategori
Fusion, plasma och rymdfysik Astronomi, astrofysik och kosmologi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-247921DOI: 10.1051/0004-6361/202452636ISI: 001626464600032Scopus ID: 2-s2.0-105021599007OAI: oai:DiVA.org:umu-247921DiVA, id: diva2:2025845
Tillgänglig från: 2026-01-08 Skapad: 2026-01-08 Senast uppdaterad: 2026-01-08Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(14846 kB)112 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 14846 kBChecksumma SHA-512
0d68775e714c3ed6244cb610f0d30d567354f8c3e147ebb2bf29d32754d5f43e8fdc38241d07f54964920ac69a1fff25b26bbc590a7e942ed6dfe797f1bbc622
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Möslinger, AnjaGunell, HerbertStenberg Wieser, GabriellaNilsson, HansFatemi, Shahab

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Möslinger, AnjaGunell, HerbertStenberg Wieser, GabriellaNilsson, HansFatemi, Shahab
Av organisationen
Institutionen för fysik
I samma tidskrift
Astronomy and Astrophysics
Fusion, plasma och rymdfysikAstronomi, astrofysik och kosmologi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 668 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf