月表磁異常結構與太陽風相互作用的統計分析

《月表磁異常結構與太陽風相互作用的統計分析》是依託南京大學，由崔峻擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：月表磁異常結構與太陽風相互作用的統計分析
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：崔峻
• 依託單位：南京大學

項目摘要

基於嫦娥一號二號衛星太陽風離子探測器所獲取的月球空間環境數據，我們將對月表磁異常結構與太陽風的相互作用進行統計研究。具體研究課題包括（1）分析月表磁異常結構附近是否普遍存在微磁層；（2）估算微磁層的大致尺度及形狀；（3）確定微磁層的性質如何受外部物理條件的影響；（4）研究月表附近太陽風物理參數與磁異常區磁場強度分布的相關。這一系列研究是國際上首次利用統計的方法對微磁層現象進行大樣本研究。考慮到目前僅存在三次關於微磁層存在證據的報導，我們預期項目的順利實施將對磁異常結構這一月球科學熱點問題產生重要的，關鍵性的推動作用，同時此項目的提出也符合我國既定的深空探測長遠規劃的需求，能夠增加嫦娥探月項目的國際顯示度。

結題摘要

在本項目中，我們基於我國自主的嫦娥一號二號衛星數據，對月表磁異常結構與太陽風的相互作用進行了細緻的研究。研究內容主要包括兩個方面：（1）基於嫦娥二號衛星太陽風電漿數據在接近磁異常結構時的觀測特性，確定了局域性磁場對入射太陽風的禁止和加熱效應，首次通過離子就位探測數據驗證了月球表面微磁層結構形成的可能性；（2）基於嫦娥一號衛星干涉成像光譜儀數據，發現在磁異常區域內480nm-960nm波段的輻射和周圍平均輻射相比更藍並且更亮，意味著局域磁場可以有效弱化太陽風離子所誘發的月表空間風化效應。除上述研究內容以外，我們還結合中國長遠的深空探測規劃，將研究對象從月球空間環境拓展到太陽系內類地行星的空間環境。相關研究成果包括：（1）基於卡西尼衛星質譜儀數據對泰坦高層大氣的甲烷逃逸現象進行了大樣本統計分析，明確了其間歇性逃逸的觀測特性，為解答行星大氣逃逸機制問題提出了挑戰；（2）基於卡西尼衛星質譜儀數據對泰坦高層大氣中的重力波現象進行了系統性分析，確認了所觀測密度擾動的本質為重力波，特徵波長750公里，特徵周期10小時，主要沿水平方向傳播，並對數據所揭示的波動成分效應進行了物理解釋；（3）基於火星全球勘探者射電掩星數據和火星快車雷達回波數據對火星電離層中的若干關鍵性科學問題進行了分析，提出火星電子溫度在接近晨昏分界面處會顯著增強，可能與太陽風高能電子沉降誘發的加熱有關，同時驗證了火星夜間電離層可以由水平輸運所貢獻，並估算了2公里/秒的特徵水平輸運速率。上述研究成果對解答月球與行星科學中的幾個熱點問題做出了有益的貢獻，同時也有助於我國未來深空探測規劃科學目標的制定。