地质地球所发现水星空间的强驱动磁场重联过程

磁场重联是天体物理中普遍存在的一种能量快速释放的基本物理过程,也是太阳风向行星磁层传输物质和能量的重要机制。由于行星空间内部环境及太阳风条件的差异,太阳风通过磁场重联控制行星磁层的程度迥异,研究不同行星的磁场重联对于检验和深入理解地球磁层物理中的一些概念和理论,梳理行星磁层的一般变化规律,探索系外行星空间环境具有重要意义。 在太阳系內禀偶极磁场行星中,水星的磁场最弱,仅为地球的~1%,磁层大小仅为地球的~5%,一般被称作“迷你”磁层。水星同时也是离太阳最近的行星,轨道处的太阳风平均动压是地球轨道处的5-10倍。强太阳风驱动和弱行星磁场的相互作用,使水星空间成为太阳系中尺度最小且动力学特征最活跃的行星磁层空间,和地球相比,水星空间磁场重联更倾向于强驱动重联过程。 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室行星物理学学科组副研究员钟俊与合作者,利用美国“信使”号卫星数据,首次发现了水星磁尾的重联区及其快速演化过程......阅读全文

自然子刊:地球磁尾磁场重联由电子动力学触发证据找到

  记者从中国科学技术大学获悉,该校的中科院近地空间环境重点实验室陆全明、王荣生研究团队,联合美国加州大学洛杉矶分校卢三博士和其他多家欧美科研机构,在地球磁尾磁场重联触发机制方面取得重要进展。他们结合MMS(磁层多尺度卫星)高分辨率观测资料和数值模拟,发现了地球磁尾磁场重联由电子动力学触发的证据。相

地质地球所发现水星空间的强驱动磁场重联过程

  磁场重联是天体物理中普遍存在的一种能量快速释放的基本物理过程,也是太阳风向行星磁层传输物质和能量的重要机制。由于行星空间内部环境及太阳风条件的差异,太阳风通过磁场重联控制行星磁层的程度迥异,研究不同行星的磁场重联对于检验和深入理解地球磁层物理中的一些概念和理论,梳理行星磁层的一般变化规律,探索系

磁层顶磁场重联的低混杂波研究取得进展

  由于地球磁层、磁鞘等离子体和磁场环境的差异,在地球磁层顶发生的磁场重联通常表现为非对称重联。非对称重联的较多特征与对称重联不同,其中之一即表现为低密度磁层一侧的低混杂波。这些低混杂波是由重联非对称性相关的密度梯度所带来的低混杂漂移不稳定性,或磁鞘离子由于有限回旋效应进入磁层带来的修正双流不稳定性

中国科大等首次发现金星磁层中存在磁场重联现象

  中国科学技术大学中国科学院近地空间环境重点实验室张铁龙教授等与奥地利及美国科学家合作,利用欧洲金星快车的磁场探测数据,首次在金星的诱发磁层中发现了磁场重联现象,研究成果发表在4月5日出版的国际权威学术期刊《科学》上。这一发现对金星大气演化和气候变化研究具有重要意义。   太阳

无碰撞磁重联中电子尺度的霍尔磁场分布被发现

  近日,中国科学技术大学近地空间环境重点实验室在磁重联研究方面取得新进展,实验室陆全明、王荣生课题组利用卫星观测数据首次发现了地球磁层顶磁重联区域的电子尺度的霍尔四极型磁场分布,并指出磁重联过程中某些区域同时存在着磁能的续存过程。该成果发表在最近一期的《物理评论快报》(Phys. Rev. Let

科学家首次观测到磁场重联释放磁扭缠的物理过程

  中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地在活动区暗条爆发与小尺度磁重联关系方面取得研究进展,首次观测到磁重联可以释放磁纽缠这一新的物理现象。相关研究成果于近期在《自然·通讯》杂志上发表(Nature Communications, DOI:10.1038/NCOMMS11837)。该项工作主

研究揭示火星磁尾重联的高发生率及其对离子逃逸的影响

  早期的火星被认为存在液态水,具备孕育生命的条件。然而,现在的火星已变得异常干燥,这预示着火星上可能长期存在大气和水的丢失。在太阳风与火星大气相互作用的过程中,行星际磁场被阻挡并拖拽在火星周围形成拉伸状的感应磁层。磁层尾部的电流片是火星离子逃逸的关键通道。磁重联能够改变磁场位形并加速等离子体,或是

地质地球所分析出地球磁尾电流片磁场结构特性

  地球磁尾电流片是地球磁尾磁场反向过渡的结构区域,通常被认为是地球磁层磁能释放、地磁亚暴活动触发的关键区域。  中科院地质与地球物理研究所地磁与空间物理研究室电离层物理学科组博士后戎昭金与合作导师万卫星研究员等利用Cluster多点卫星星簇探测及相关数据分析方法,对距地心15-19

中国科学院地质地球所揭示火星磁尾重联的高发生率及其对离子逃逸的影响

早期的火星被认为存在液态水,具备孕育生命的条件。然而,现在的火星已变得异常干燥,这预示着火星上可能长期存在大气和水的丢失。在太阳风与火星大气相互作用的过程中,行星际磁场被阻挡并拖拽在火星周围形成拉伸状的感应磁层。磁层尾部的电流片是火星离子逃逸的关键通道。磁重联能够改变磁场位形并加速等离子体,或是导致

行星际磁场对磁尾场向电流的控制作用被揭示

  近日,中科院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室科研人员程征伟、史建魁、M. Dunlop和刘振兴首次给出了磁尾等离子体片边界层(Plasma Sheet Boundary Layers, PSBL)区场向电流与行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,

太阳大气振荡磁重联物理机制被揭示

记者3日从中国科学院云南天文台获悉,该台太阳爆发现象和日冕物质抛射(CME)研究团组首次通过辐射磁流体力学模拟研究,揭示了太阳大气中振荡磁重联现象的物理机制,为解释太阳耀斑等活动的周期性变化提供了全新理论模型,对理解太阳活动规律、助力空间天气预报具有重要意义。相关成果发表于《天体物理杂志》。磁重联是

太阳低层大气磁重联研究取得前沿成果

  国际期刊《天体物理学杂志》最新刊登了一项中科院云南天文台在太阳低层大气磁重联理论方面的研究成果。  太阳物理理论研究团组副研究员倪蕾等人首次运用多流体磁流体模型,研究了太阳温度极小区附近弱电离、强磁场环境下的小尺度磁重联物理机制,进一步揭示了近几年运用太阳界面层成像光谱仪卫星和高分辨率的地面太阳

“磁场重联”理论基础研究领域取得重要突破

   磁场重联是空间物理中的经典问题,它是太空等离子体中普遍存在的基本物理过程。太阳耀斑的爆发、日冕物质抛射的形成、太阳风-行星磁层在边界层的相互作用、行星磁尾蓄积能量的爆发等等,都是磁场重联的不同表现形式。磁重联触发通常在很小的重联区,但对宏观系统有全球尺度的影响。重联区的物理机制紧密关系着磁场重

研究发现磁场重联扩散区可演化为湍流态

磁场重联是一种基本的等离子体物理过程。该过程中,磁自由能被快速地释放而转化为等离子体动能和热能,并产生高能电子。由磁场重联产生的高能电子被认为是伽马射线爆,太阳耀斑,以及磁暴等现象的主要驱动原因。等离子体湍流是另一种基础的等离子体现象,广泛存在于空间等离子环境中。在等离子体湍流中,能量可以从大尺度输

新理论解释了快速磁重联背后的奥秘

  当相反方向的磁场线合并时,它们会产生可以释放大量能量的爆炸。在太阳上,相反的场线合并会导致太阳耀斑和日冕物质抛射,这些巨大的能量爆发可以在一天内传播到地球。  虽然磁重联的一般机制是已知的,但研究人员已经努力了半个多世纪来解释发生的快速能量释放背后的精确物理学。  发表在通讯物理学上的一项新的达

太阳低层大气爆发式快磁重联触发机制揭示

科技日报昆明9月1日电(记者赵汉斌)记者1日从中国科学院云南天文台获悉,该台研究团队通过高分辨率的磁流体动力学模拟,成功揭示了太阳低层大气中一种前所未有的快速磁重联现象。相关成果发表在国际期刊《天体物理学》上。磁重联这一颇为神秘的物理过程,在宇宙中极为普遍。它发生在磁化等离子体中,当磁场结构发生变化

科学家观测到耀斑磁重联的重要证据

  7月14日,在线出版的Nature Physics发表了苏杨博士等人的最新观测研究成果:他们利用美国的太阳动力学探测卫星(SDO)和太阳高能像谱卫星(RHESSI)的同时观测,对 2011年8月17日一个C级耀斑进行了多波段综合研究,首次详细展示了太阳耀斑发生时磁重联过程的细节。   

科学家在磁重联加热日冕方面取得进展

  日冕加热一直是太阳物理研究的一个难点问题。目前学术界有两种主要观点:磁重联加热和波传导加热。最近,中国科学院紫金山天文台太阳活动多波段观测研究团组博士李东联合中国科学院国家天文台副研究员李乐平发现了小尺度磁重联加热日冕的观测证据。  磁重联被认为是太阳爆发现象的主要能量释放方式,而光谱是对于其最

空间中心提出新的亚暴唯象理论模型

  亚暴是太阳风-磁层-电离层耦合的一种基本模式,是太阳风驱动的重要空间天气事件。亚暴爆发性的释放能量加速加热粒子,功率达到10亿千瓦。探索亚暴相关的太阳风-磁层-电离层耦合,是中欧联合SMILE卫星任务的主要科学目标之一。亚暴的因果链由太阳风的南向磁场开始,经历磁层顶磁重联,在电离层产生极强的电流

地质地球所等研究发现水星东向环电流

  水星是太阳系中距离太阳最近的一颗行星。上世纪70年代,水手10号两次近距离掠飞水星,发现水星可能存在全球偶极磁场。2011年,美国信使号成为首个环绕水星探测的飞船,并开启了长达四年的连续在轨监测。信使号的观测证实了水星存在一个较弱的全球偶极磁场,其磁偶极矩约为地球偶极矩的万分之四,表明水星内核磁

人类第三次水星探测的难点、看点和亮点

  欧洲和日本航天机构联合研发的探测器“比皮科伦坡”20日启程,飞向离太阳最近的行星——水星。按计划,它将于2025年抵达水星轨道展开观测。  这是人类第三次无人水星探测任务。它将面临哪些难点?整个探测任务又有哪些看点和亮点?  探测有何难点  水星是太阳系八大行星中距离太阳最近的一颗,这使水星的探

中科大在湍动磁场重联电子加速领域取得重要进展

近日,中国科学技术大学陆全明和王荣生研究团队,在湍动磁场重联电子加速研究领域取得重要进展。相关成果在线发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 论文第一作者为中科大博士生李新民,共同通讯作者为中科大地球和空间科学学院教授王荣生和陆全明。 基于地球磁层多尺度卫

科学团队揭示暗条碰撞与磁重联完整因果链

近日,中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地的硕士研究生吴宗银和导师薛志科研究员等人利用NVST、SDO、CHASE、GOES四台太阳望远镜的联合观测数据,观测到了两个暗条碰撞并引发磁重联的完整过程,展示了该事件“光球驱动—暗条碰撞—磁重联—新暗条形成”的完整因果链,揭示了光球磁场演化驱动暗条

辐射主导磁重联中的自旋凝聚等离子体

  磁重联是等离子体中磁能快速释放和粒子加热加速的关键过程,广泛存在于太阳耀斑、地球磁尾、黑洞喷流、伽马暴乃至聚变装置等多种等离子体环境中。当磁场强度达到极端水平(约1010G)时,电子在重联过程中将不可避免地进入辐射主导区域,此时辐射阻尼、光子辐射以及粒子自旋动力学等因素均成为不可忽视的核心机制。

地质地球所揭示土星磁层内系统性小尺度磁重联过程

  地球磁层主要受到来自太阳的粒子及磁场的影响,太阳风驱动的磁重联过程使得地球磁层内的物质与能量不断循环并释放进入行星际空间。类似的过程也存在于土星磁层,但与地球显著不同的是,土星的天然卫星土卫二会向土星磁层内源源不断地释放水冰等物质,并最终电离形成O+及HO+等重离子,重离子随土星磁层快速旋转,被

最新研究发现水星空间环境中存在东向环电流

  17日获悉,中科院地质与地球物理研究所的学者与瑞典于默奥大学、美国密歇根大学、普林斯顿大学等机构的学者合作首次发现,水星空间环境中存在着东向环电流。这一发现更新了人们对水星磁层电流体系的认知,对认识水星空间环境、科学探测水星以及比较理解地球宜居环境演化具有重要意义。相关研究成果近日在线发表于国际

最新研究发现水星空间环境中存在东向环电流

  17日获悉,中科院地质与地球物理研究所的学者与瑞典于默奥大学、美国密歇根大学、普林斯顿大学等机构的学者合作首次发现,水星空间环境中存在着东向环电流。这一发现更新了人们对水星磁层电流体系的认知,对认识水星空间环境、科学探测水星以及比较理解地球宜居环境演化具有重要意义。相关研究成果近日在线发表于国际

科学家发现行星际太阳风中的湍动磁场重联

中国科学技术大学地球和空间科学学院、深空探测实验室教授陆全明和王荣生研究团队,发现行星际太阳风中湍动磁场重联的直接证据,揭示了行星际太阳风中湍动磁场重联发生率和背景太阳风风速的关系,证实了湍动磁场重联可以有效地加速和加热行星际等离子体。在此基础上,通过统计研究发现行星际太阳风中湍动磁场重联是非常普遍

空间物理原创概念被证实-动力学阿尔芬本征波模

  阿尔芬波是等离子体中的基本波模,由空间物理先驱诺贝尔奖得主H.Alfvén预言提出。动力学阿尔芬波(Kinetic Alfvén Wave,KAW)由阿尔芬波演化而来,特征是在垂直磁力线方向上的波长小于离子运动尺度。磁层中电流片经常很薄,可以接近离子运动的特征尺度;在薄电流片中,不均匀性的空间尺

木星磁层存在磁鞘射流

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515796.shtm 木星。图片来源:NASA本报讯(记者刁雯蕙 冯丽妃)1月9日,哈尔滨工业大学(深圳)校区理学院教授沈超团队与合作者在太阳系行星磁鞘射流领域取得重要合作研究成果。他们发现木星磁层存在磁