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空間中心科研人員揭示金星磁鞘磁場三維形態特征

文章來源: | 發布時間:2023-09-28 | 【打印】【關閉】
  金星與太陽風的相互作用長期以來被認為是影響其大氣演化的重要因素。雖然金星沒有內稟磁場,但是太陽風與金星大氣相互作用可以形成一個感應磁層。感應磁層和磁鞘的磁場的三維形態關系著太陽風和行星粒子的相互作用過程,包括離子拾起過程、波粒相互作用、KH不穩定性的發生、磁張力加速粒子和磁場重聯的發生等。然而以往的研究集中于感應磁層和磁尾,卻缺乏對磁鞘磁場的討論。
  近日,中國科學院國家空間科學中心特別研究助理徐麒與副研究員謝良海等人,利用金星快車的觀測數據以及磁流體力學模擬,全面分析了金星磁鞘磁場的三維形態結構和對行星際磁場變化的響應。觀測和模擬的結果十分吻合,顯示行星際磁場穿過弓激波進入磁鞘后,磁場時鐘角的偏離(?Φ)不大,不超過45度(圖1)。并且,磁鞘磁場對上游行星際磁場變化的響應速度很快,不超過1分鐘。
  研究者發現,造成這些結果的機制是行星際磁場在磁鞘中的堆積不顯著,并且磁鞘磁場對上游變化的響應時間是由對流速度決定的。結果也顯示出磁鞘磁場行為的磁流體力學本質特征。研究者由此提出,在單衛星觀測任務中,磁鞘中磁場的時鐘角可以作為上游磁場時鐘角的近似估計。
  該研究發表于學術期刊Astronomy & Astrophysics。
  論文鏈接:Xu, Q., Xie, L., Rong, Z., Xu, X., Wei, Y., Li, L., & Zhang, T. (2023). The magnetic field clock angle departure in the Venusian magnetosheath and its response to IMF rotation. Astronomy & Astrophysics, 677, A142. doi: 10.1051/0004-6361/202346989
圖1 金星周圍磁場的三維形態結構,磁力線的顏色代表磁場時鐘角的偏離。IMB為感應磁層邊界,X方向指向太陽。
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