Quiet-time solar-wind ionic composition

Summary

The ISEE-B EGD solar-wind plasma experiment often observes heavy ions in the solar wind. Selecting two periods of quiet solar wind with no particles observed backstreaming from the Earth’s bow-shock, we show that different ion species follow similar trends in terms of changes in the bulk speed and changes in the particle number density. In particular, quiet-solar-wind ionic abundances in these two cases are (relative to H⁺)⁴He²⁺=(1”5)·10⁻²,³He²⁺=1.5·10⁻⁴, 0⁺⁶=(3”15)·10⁻⁴, O⁺⁷=3·10⁻⁴, Si=1·10⁻⁴, Fe=0.5·10⁻⁴. We show that, if⁴He²⁺ abundance increases, the same occurs for the Si, O⁺⁷ and O⁺⁶ abundances. Finally the O⁺⁶ density fluctuations seem to be anticorrelated with⁴He²⁺ density fluctuations.

Riassunto

L’esperimento sul plasma del vento solare dell’EGD ISEE-B spesso osserva ioni pesanti nel vento solare. Scegliendo due periodi di vento solare quieto in cui non si osservano particelle che rifluiscono dall’onda d’urto della Terra, si mostra che differenti specie di ioni hanno andamenti simili delle variazioni della velocità complessiva e dei cambiamenti nella densità numerica delle particelle. In particolare le abbondanze ioniche nei periodi di vento solare quieto sono in questi due casi (relativamente all’H⁺)⁴He²⁺=(1”5)·10⁻²,³He²⁺=1.5·10⁻⁴, O⁺⁶=(3”15)·10⁻⁴, O⁺⁷=3·10⁻⁴, Si=1·10⁻⁴, Fe=0.5·10⁻⁴. Si mostra che, se l’abbondanza dell’⁴He²⁺ cresce, lo stesso avviene dalle abbondanze di Si, O⁺⁷ e O⁺⁶. Infine, le fluttuazioni della densità dell’O⁺⁶ sembrano essere anticorrelate a quelle dell’⁴He²⁺.

Резюме

При проведении плазменного эксперимента ISEE-B EGD часто обнаруживают тяжелые ионы в солнечном ветре. Отбирая два периода спокойного солнечного ветра, мы показываем, что различные ионные компоненты подчиняются аналогичным тенденциям в изменениях объемной скорости и в изменениях плотности числа частиц. При особенно спокойном солнечном ветре ионные концентрации в указанных двух случаях составляют (по отношению к H⁺)⁴He²⁺=(1”5)·10⁻²,³He²⁺=1.5·10⁻⁴, O⁺⁶=(3”15)·10⁻⁴, O⁺⁷=3·10⁻⁴, Si=1·10⁻⁴, Fe=0.5·10⁻⁴. Мы показываем, что если распространенность⁴He²⁺ увеличивается, то имеет место увеличение распространенностей Si, O⁺⁷ и O⁺⁶. Флуктуации плотности O⁺⁶, по-видимому, антикоррелируют с флуктуациями плотности⁴He²⁺.