二维全球混合模拟磁尾偶极化区域阿尔文波的离子加热

srep18895-f4诸多观测研究表明近地磁尾磁场偶极化区域存在阿尔文波,此波对该区域的离子温度各向异性有着密切的联系。

中国科学院地质与地球物理研究所地磁与空间物理研究室郭志芳博士及其导师杜爱民研究员等基于观测证据,结合对理论知识的的认识,利用二维全球混合模拟的方法,通过对近地磁尾磁场结构与离子动力学的研究,证实了磁尾偶极化区域内阿尔文波可对地向离子束进行散射加热,且散射主要集中在垂直磁场方向,以至进一步形成了离子温度各向异性现象。其支持的论据有:(1)快速地向流域近地强偶极场与背景等离子体相互作用,偶极化逐渐形成并随着时间尾向运动,由于离子束不稳定性的激发阿尔文波;(2)阿尔文波进一步散射加热地向离子束,形成离子温度各向异性。

研究提出,近地磁尾低纬度偶极化区域激发的阿尔文波与高速地向离子束相互作用,散射加热该离子束,进一步激发了该区域离子温度各向异性。他们认为这样的一个演化过程,可解释观测上偶极化区域内的波动与离子温度各向异性存在紧密的联系,为近地磁尾偶极化区域的离子温度各向异性提出了一种可能的激发机制。

论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015JA022068/abstract

(据中国科学院地质与地球物理研究所)

 

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