磁洞（magnetic holes）是一种磁场在短时间内迅速下降并恢复的结构。这种结构在日地空间中被广泛地观测到。早先人们观测到的磁洞属于大尺度（MHD尺度）结构。在最近的研究中，人们发现一种接近或小于离子回旋半径的小尺度磁洞，即动理学尺度磁洞（kinetic scale magnetic holes，例如，Yao et al., 2016-JGR, 2017-JGR）。在本研究中，我们首次利用Magnetospheric Multiscale（MMS）卫星，发现小尺度磁洞内存在着丰富的波动现象。这些波动包括哨声波、静电孤立波与电子回旋波，如图1-3所示。我们对其进行了统计研究，如图4所示。

图1：小尺度磁洞内哨声波的观测。

图2：小尺度磁洞内静电孤立波的观测。

图3：小尺度磁洞内电子回旋波的观测。

图4：小尺度磁洞内多种波动发生率的统计结果和电子温度特征。

我们发现小尺度磁洞内波动的产生与等离子体的分布与运动有着密切关联。小尺度磁洞在湍流环境中被广泛地报道。磁洞内等离子体呈现出不同的各向异性分布，可能因此激发多种多样的波动。这些波动可能携带着能量从磁洞中传播到远处。因此该项研究不仅揭示了动力学尺度下丰富的等离子体波动特征，同时也对湍流中能量耗散的研究起到重要的推进作用。

该研究工作由山东大学、中科院空间中心、伦敦大学学院、列日大学、加州大学洛杉矶分校、中国科学技术大学、北京大学、哈尔滨工业大学、中科院地质与地球物理研究所、北京航空航天大学、阿拉斯加大学、美国宇航局等研究人员合作完成。感谢MMS卫星团队提供的观测数据。该研究受国家自然科学基金（41774153，41574157，41674165和41628402）、山东大学（威海）青年学者未来计划（2017WHWLJH08）等资助。

该结果已发表于Geophysical Research Letters（Yao, S. T., Shi, Q. Q., Yao, Z. H., Li, J. X., Yue, C., Tao, X., et al (2018). Waves in kinetic‐scale magnetic dips: MMS observations in the magnetosheath. Geophysical Research Letters, 45.https://doi.org/10.1029/2018GL080696）。

（全文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018GL080696）