磁云边界层中等离子体波的Wind飞船观测

根据Wind飞船上工作频率在4~256 kHz的热噪声接收器(TNR)的等离子体波和相关太阳风与磁场的观测资料, 我们分析了60余个磁云边界层样本中的等离子体波活动, 首次发现磁云边界层(BL)中常常存在不同于邻近太阳风(SW)和磁云体(MC)中的、丰富多姿的等离子体波活动. 它的一些基本特征是: 在电子等离子体频率(f_pe)附近的朗缪尔波增强是磁云边界层中最占优势的一种波活动, 约占总样本数的75%; 朗缪尔波和频率f < f_pe的离子声波活动都增强的事件, 约占所研究样本的60%; 也在一些边界层中于热噪声接收器整个频段内观测到一种宽频带的等离子体波活动增强现象, 约占研究样本的30%, 这在研究样本中的邻近太阳风和磁云体中没有观测到; 此外, 分析还揭示, 电子与质子温度比T_e/T_p≤1时还常能在磁云边界层中观测到离子声波增强活动, 传统的等离子体理论遇到了解释上的困难. 文中的新结果进一步说明磁云边界层是一种重要的动力学结构, 它将对了解磁云边界层物理提供重要的诊断, 也为发展空间等离子体波理论开拓新的空间.     

追寻极光的舞步

<正>极光(aurora)是常常出现于纬度靠近地磁极地区上空大气中的彩色发光现象,被称为"欧若拉女神的舞蹈"。它究竟是怎样发生和变化的?对于没有亲身体验过极光的人常常会有这样的疑问。在201 3年国庆节期间,笔者有幸带领一支由二十余名天文爱好者组成的极光观测团队,前往加拿大的黄刀镇去追随那"欧若拉女神的舞步"。     

Enhanced anti-sunward flow near local noon during a period of horizontal IMF and high solar wind velocity <Emphasis Type="Italic">V</Emphasis><Subscript><Emphasis Type="Italic">Y</Emphasis></Subscript>

It is believed that a southward interplanetary magnetic field (IMF) is mainly responsible for the energy input from solar wind into the magnetosphere. This paper presents an unusual case of strong anti-sunward plasma flow (up to 2 km/s) in the polar cap ionosphere and large cross-polar cap potential (CPCP) during a period of horizontal IMF (|B _Z | < 2 nT) observed by both ACE (at the L1 point) and Geotail (on the dusk flank of the magnetosheath). The CPCP is even higher than that under preceding B _Z ≈ −23 nT. Furthermore, GOES8 observed that the magnetosheath field turns northward as the anti-sunward plasma flow and CPCP start to increase, which implies that the magnetosheath field interacting with the Earth’s magnetopause has significantly rotated and differs from the IMF observed by ACE and Geotail. In accordance with previous theoretical work, we suggest that the magnetic field line draping produces a southward magnetosheath field and enhances anti-sunward plasma flow and the CPCP.     

Ulysses观测的太阳风结构的三维MHD模拟

Ulysses是迄今为止第一次沿独特的日球纬度方向考察日球高纬度空间区域的飞船. 1994年9月～1995年6月首次从南极向北极的快速穿越过程中, 观测到子午面内太阳风除黄道面附近 ( 20o区域外, 高纬度区域存在大范围高速流. 以该期间具有一般性和代表性的Carrington 1893周的太阳源表面磁场及K-日冕亮度的观测为依据, 将太阳表面的特征结合到模式的初边值中, 用三维MHD模式模拟得到了与Ulysses的观测基本一致的太阳风结构. 结果表明源表面磁场和等离子体数密度的分布是形成这种结构的主要原因, 采用的三维MHD模式具有模拟子午面太阳风大尺度结构的能力.     

太阳帆欲借太阳风飞太空

据美国宇航局太空网报道，长期以来人们一直希望能像早期的帆船利用风能一样，通过太阳帆利用阳光进行太空探索。现在美国行星协会希望重新修改美国宇航局的一个太阳帆设计，第三次尝试把首个太阳帆放飞到太空中。     

太阳风速度的混沌现象

随着非线性动力系统理论的发展,分形理论已成为研究自然界复杂现象的一个有力工具.分形在空间尺度上存在的标度不变性,同样可以在时间尺度上存在.一些作者已应用此法研究了太阳黑子数和地球变化磁场等太阳和空间参量的分维和混沌特征.对于太阳和地球之间的广阔区域,太阳风速度是描述行星际空间动力学的重要参数.本文的目的就是试图利用由行星际闪烁(IPS)观测得到的太阳风速度资料,探讨行星际空间系统的分维和混沌性质.     

太阳风中非线性离子波研究的解析方法I

本文从ＭＨＤ方程组出发，推导了太阳风磁化等离子体中非线性静电离子声波孤立子传播的非线控制方程，从而得到了扰动位势的解析解。讨论了各种等离子体参数情况下孤立子形成的条件。     

行星际MHD激波的速度

本文导出了ＭＨＤ激波相对子上游介质传播速度的一般公式，指出ＭＨＤ激波的相对速度由激波上下游密度比、上游激波角、上游等离子体β值和温度决定．在低β高温等离子体中激波相对速度较大，密度比和激波角越大相对速度也越大．在不同流速的太阳风中激波相对速度均随日心距下降，但都比气体爆炸激波预言的慢．     

美国的巨型新太阳帆

太阳帆是一个美妙而直观的概念。太阳和其他诸多恒星一样,每时每刻都向外辐射出巨量的光子以及强大的带电粒子流,这种从太阳发出的辐射和粒子流就犹如大海中一股强劲的风,对围绕太阳运行的天体造成不小的压力。这些太阳风造成彗星的尾巴永远是背离太阳的。另外强劲太阳风也正不断让缺乏磁场保护的金星损失大气。然而,太阳风就像地球上大海中的海风一样,可以让我们扬帆远航。尽管听上去"太阳帆"这个词多半出现在科幻作品中,但实际上这     

月球磁场是怎样产生的

随着宇航科技的不断发展,人类不仅对地球磁场有了更深刻的认识,而且还发现太阳及太阳系九大行星中的水星、火星、木星、土星、天王星、海王星都存在着不同强度的磁场. 星球磁场为什么如此广泛地存在?是怎样产生的?以往的观点认为,星球磁场是由于其内部熔融铁核中流体对流引起的电流所产生.假如是这样,与地球相毗邻的,体积、质量等都和地球相似的金星,也应同样具有磁场.事实上,金星是没有磁场的.