磁洞(magnetic hole)是在空间中观测到的、短时间内磁场明显降低的结构。1977年Turner等人在行星际空间中首先发现了磁洞结构,后来人们在行星磁鞘以及彗星附近环境中相继发现了磁洞结构,2009年我们在地球极尖区也研究了类似的磁洞结构。目前我们主要关心的是线性磁洞,即穿越磁洞前后磁场方向变化不大的磁洞结构。
本工作主要是利用Cluster C1卫星在太阳风中测量到的磁场和等离子体数据,统计研究了1AU处太阳风中的磁洞结构。通过分析研究磁洞结构的长度与磁场方向变化的关系,我们发现在1 AU处太阳风中磁洞结构在几何上符合旋转椭球状,结构的纵向长度与横向长度的比值约为1.93:1。同时我们发现在1AU处太阳风中磁洞的出现率约为3.9MHs/天。通过和Zhang等人[2008]的研究对比,我们发现从0.72AU到1AU,磁洞的出现率和几何形状没有发生显著的变化,由此我们推断,大部分的磁洞已经在0.72AU之前形成,并且已经得到了充分的发展。
本工作主要由来自我中心、北京大学、奥地利科学院空间研究所、以及英国和法国等实验室的科学家合作完成。相关结果已在欧洲期刊Annales Geophysicae(AG)上发表。
Xiao, T., Shi, Q. Q., Zhang, T. L., Fu, S. Y., Li, L., Zong, Q. G., Pu, Z. Y., Xie, L., Sun, W. J., Liu, Z. X., Lucek, E., and Reme, H.: Cluster-C1 observations on the geometrical structure of linear magnetic holes in the solar wind at 1 AU, Ann. Geophys., 28, 1695-1702, doi:10.5194/angeo-28-1695-2010, 2010.
全文参见:http://www.ann-geophys.net/28/1695/2010/angeo-28-1695-2010.pdf