地空学院宗秋刚团队提醒太空电子标准磁洞的几
来源:节日快乐网 发表于2019-07-08 15:01:34 编辑:李琦
摘要: 北京大学地球与空间科学学院宗秋刚教授(通讯作者)、博士生刘晗(榜首作者)、何建森研讨员,周煦之研讨员和物理学院肖池阶研讨员等人组成的研讨

  北京大学地球与空间科学学院宗秋刚教授(通讯作者)、博士生刘晗(榜首作者)、何建森研讨员,周煦之研讨员和物理学院肖池阶研讨员等人组成的研讨团队,使用一种立异的“电子回旋各向异性”作为衡量太空等离子体磁洞鸿沟的办法,提醒了空间等离子体物理中电子标准磁洞的几许形状和发生机制,相关效果以“MMS observations of electron scale magnetic cavity embedded in proton scale magnetic cavity(MMS卫星观测到的嵌入质子磁洞的电子磁洞)”为题,发表于世界学术期刊Nature Communications(《天然.通讯》)。

  用“电子回旋遥测”办法解析磁洞结构的原理暗示

  假如搅动一杯咖啡,咱们能观察到液体中的漩涡,具有洼陷的液面、旋转的水流。假如被搅动的是世界中的首要物质形状——等离子体,那么漩涡会是什么样?这便是宗秋刚团队研讨的问题。“电子标准磁洞”便是这样一种广泛存在于等离子体中的小标准涡旋。在由电离的离子和电子组成的等离子体中,电子标准磁洞是一种抗磁结构,电子会像搅动的咖啡相同“打转”,并形成中心处磁场的下降。

  

  近年来,关于电子标准磁洞的研讨是空间等离子体小标准结构研讨范畴的一个热门。人们发现,这种结构的发生与湍动中的能量耗散有亲近相关。但是,因为其全貌难以经过卫星实地观测而得到,人们一向未能直接丈量这种结构的几许形状和空间散布。研讨团队另辟蹊径,立异地使用了“电子回旋各向异性”作为衡量太空等离子体磁洞鸿沟的办法,使用NASA的“磁层多标准使命”(Magnetospheric Multiscale,MMS)卫星供给的高精度数据,将电子密度散布变为一种“探测器”,经过继续的遥测初次直接获得了结构的鸿沟形状和散布。研讨结果显现,电子标准磁洞在笔直磁力线方向的截面为圆形,并且有很好的旋转对称性。

  研讨团队还发现,电子标准磁洞是一种相对安稳的抗磁结构,且观测到的该结构嵌入在质子标准磁洞中,因而可能与质子标准抗磁结构存在联络。这些研讨效果有助于人们终究了解等离子体湍动中能量输运与耗散的机制,并终究在磁束缚等要害技术范畴获得打破。“电子回旋遥测”办法作为一种立异办法,还有望在更多特定的小标准结构研讨中得到使用。

  文章信息:

  Liu, H., Zong, Q.-G., Zhang, H., Xiao, C. J., Shi, Q.Q., Yao, S. T., He, J. S., Zhou, X.-Z., Pollock, C., Sun, W. J., Le, G., Burch, J. L. and Rankin, R. MMS observations of electron scale magnetic cavity embedded in proton scale magnetic cavity. Nat. Commun.10, 1040 (2019)

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