《近地空間磁洞的衛星探測研究》是依託山東大學，由史全岐擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：近地空間磁洞的衛星探測研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：史全岐
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目將利用Cluster和ACE等多顆衛星觀測數據，採用現有的及我們獨創的多點探測技術，研究近地空間中（包括地球磁層極尖區、磁鞘和1AU附近的太陽風中）磁洞的性質、形成機制以及相關的空間物理效應，包括：統計磁洞的出現率及其三維結構和電漿特性，並研究其隨時間、太陽風參數和太陽活動的變化，探索不同空間區域中磁洞的性質和來源；通過多點探測計算磁洞的傳播速度等性質，結合理論分析甄別用以解釋磁洞形成的鏡像模和孤波兩種機制，並探索其它可能的物理機制；在系統的研究磁洞性質和形成機制的基礎上，探索磁洞的形成與太陽風電漿加熱加速、磁層電漿捕獲和傳輸之間的關係，研究磁洞通過弓激波和磁層頂後的變化，探索磁層對磁洞可能的回響等空間天氣問題。本研究不僅有望揭示磁洞本身的獨特性質，而且在探索太陽風加速加熱、非線性波和不穩定性等基本物理問題以及磁層對它可能的回響等空間天氣學問題上，也具有重要科學意義。
結題摘要
在本項目的支持下，我們利用Cluster和雙星在地球磁尾電漿片內觀測了一種小尺度的磁洞結構，證實這類磁洞是空間結構，發現它們與偶極化以及某種電子不穩定性存在密切的聯繫；我們利用Cluster衛星發現了IMF北向期間新的太陽風進入區，並且通過MHD全球模擬和統計分析，發現其最可能的機制是高緯磁場重聯；通過THEMIS衛星數據分析，我們發現太陽風動壓脈衝可能激發尾向和地向的電漿流動，形成低頻波動，並有可能與磁尾電流片中磁洞的形成有關；我們統計研究了太陽風中磁洞列(magnetic decrease (MD) trains)事件背景磁場和電漿的特性，發現在磁場較低，密度較大，Beta（電漿熱壓與磁壓比）更高的區域更容易產生線性磁洞列事件，並通過統計推測ICME可能是磁洞一個源區、CIR是線性和非線性磁洞列事件的一個重要源區；磁尾地向高速流可能與磁尾中磁洞的形成有關，利用THEMIS的聯合觀測，我們發現大部分事件中，距離中性片較遠的衛星先觀測到高速流，並且其高速流X分量的速度較大。利用高速流減速模型我們發現高速流減速的位置大部分都位於中近磁尾10-20Re區域之間；利用Cluster衛星在太陽風中的磁場數據，我們發現大部分磁洞結構內部磁場方向變化的最大角度不超過40度，而超過40度的磁洞事件中有77%的磁洞附近10分鐘內看到了小尺度電流片結構，因此我們推測部分磁洞的產生可能跟電流片有關。在本項目支持下，我們共發表SCI文章4篇，EI文章4篇，基本接受文章1篇，並準備投稿文章2篇；課題成員參加了十餘次會議並做報告，3年來做國際會議邀請報告9次，國內會議邀請報告2次；培養研究生4名，一名碩士生已畢業，學生獲得諸如全國日地空間物理討論會“優秀青年論文獎”、“山東大學博士研究生學術新人獎”等獎項；在我校組織多次國內學術研討會，並多次邀請國內外同行來我校訪問工作。
