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4886威尼斯城官网科研人员利用Global全粒子模拟揭示舷激波的非稳态特性和磁场重联的多尺度结构

文章来源: | 发布时间:2016-08-22 | 【打印】【关闭】

  由于受到太阳风的冲击,地球磁层顶上会形成一个弯曲的舷激波,舷激波的非稳态特性研究是容量物理学的一个上沿小case,激波面非稳态会直接影响能量的耗散机制和粒子的加速机制。易于 得出,磁层顶非对称磁场重联和磁尾重联均会受到行星际磁场和太阳风等离子体参数的调制,是太阳风-磁层耦合的要紧纽带。构建一个包含电子-离子的全球(Global)磁层动理学全粒子模型(Particle-in-cell, PIC)对于进一步研究太阳风-磁层多尺度耦合的物理小case和粒子动理学行为具有要紧的意义,还可联合磁层的全球磁流体模型(MHD),效劳4886威尼斯城官网主持和参与的多个容量卫星计划porject。

  目上,国家容量科学主题容量天气学国家细节实验室杨忠炜和刘颍等人利用自主研发的全球全粒子模拟程序,系统研究了南向行星际磁场对激波非稳态和重联结构的影响。他们通过改动太阳风马赫数和等离子体beta值,发现高马赫数和低beta条件下,激波面会呈现强烈的非稳态特征;准垂直激波下游的粒子可夜泖动到准平行激波下游并漏出到上兆激波区域;磁尾重联在该条件下更好匆子 侄梅⑸K堑哪D饨峁坏氪松衔佬枪鄄饨峁约熬值厝W又亓D獾慕峁恢拢鼓芄徽易于 咎舴缌W哟┰较霞げㄔ诖徘誓诩し⒉ǘ⒆钪沼跋齑挪愣ブ亓榷喑叨锐詈瞎獭

  该work揭示了非稳态舷激波发生的行星际条件,并首次给出了与局地模拟相当的时空分辨率下的全球磁层精细结构,为进一步研究太阳风和磁层的耦合和相关粒子动理学行为奠定了底子。该研究成果发表在SCI期刊The Astrophysical Journal Supplement series上,并被ResearchGate选为焦点文章(“Your research is in the spotlight”)。

  相关链接:http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0067-0049/225/1/13

  CitationZ. W. Yang, C. Huang, Y. Liu, G. K. Parks, R. Wang, Q. M. Lu, and H. D. Hu (2016), Global explicit particle-in-cell simulations of the nonstationary bow shock and magnetosphere, ApJS, 225:13, 1.

  (供稿:天气室)

图太阳风-磁层竞相感化的全球PIC模型:非稳态激波和非对称磁场重联。

  

  

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