地球的磁鞘是一个充满着大振幅波动和非线性结构的湍动区域。磁洞(Magnetic hole)是其中最常见的结构之一。在过去的几十年里,主流观点一直认为这些结构是由太阳风流携带着的非传播的镜像波(mirror waves)。
山东大学空间科学攀登团队利用高时空分辨率的MMS(Magnetospheric MultiScale)多颗卫星数据与团队独创的多卫星分析方法(Shi et al., 2019,链接:https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11214-019-0601-2),通过对磁鞘内的磁洞结构深入分析后,发现其存在着 “冻结”、“扩张”、“收缩”和“传播”四种演化和传播类型。特别突出的是,该研究指出一种传播类型的磁洞具有明显指向太阳方向的速度分量,这在以往的观测中都没有出现过,表明不仅上游条件是磁洞的一个源区,下游的地球磁层与磁洞的产生也有着非常重要的关联。研究还表明,结构的扩张与收缩与磁鞘湍动所引起的动压变化有密切关联。
该项发现对于近地空间中磁洞的起源乃至空间等离子体中不稳定性产生和演化等基本物理问题具有重要的启示意义,同时对磁鞘或近地空间中能量的传递与转换提供了新的理解。
该研究发表于JGR Space Physics, 期刊主编Michael Balikhin评价该工作为“非常重要的研究结果(very significant result)”。
原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2019JA026736
EOS是美国地球物理学会(AGU)会刊,是全球地球与空间科学研究领域前沿信息来源的权威平台,其中的“编辑亮点”专栏报道领域内最具影响的新研究成果。从美国地球物理学会获悉,AGU期刊发表论文中仅有不到2%的研究进展以该方式被报道。