磁层顶回旋各向异性电子分布函数研究取得进展

发布时间 2019-03-09

图2:伴随回旋各向异性电子分布的高混杂波跟其特点分析。

论文信息:Tang, B. ‐B., Li, W. Y., Graham, D. B., Rager, A. C., Wang, C., Khotyaintsev, Y. V., et al (2019). Crescent‐shaped electron distributions at the non‐reconnecting magnetopause: Magnetospheric Multiscale observations. Geophysical Research Letters, 46.

此外,MMS 4颗卫星都发现与回旋各向异性电子分布函数同时存在的还有高混杂波。研讨人员用线性实际也证明了这些不牢固的电子分布函数有足够的自由能来激发这些稳固,而高混淆波也能有效捕获电子发生波粒彼此作用。该研究不仅表明回旋各向异性电子分布函数能更广泛地存在于磁层顶,还能在电子尺度上对电子的耗散跟加热等产生作用。

近日,中国科学院国家空间迷信中心空间景象学国度重点实验室副研究员唐斌斌、李文亚、研究员王赤等同瑞典空间科学研究所(Uppsala)、美国Goddard翱翔中心和其它机构的科研职员一起应用MMS卫星数据报道了一个磁层顶非重连电流片中的回旋各向异性电子分布函数的观测事件。目前文章已经在线发表在Geophysical Research Letters 杂志上。

图1:磁层顶非重联电流片中的盘旋各向异性的电子散布的观测。

在之前的研究中,回旋各向异性电子分布通常发当初磁场重联的电子扩散区或其附近区域,是反映电子标准能源学过程的一个重要方面。而在2017年9月20日MMS的一次磁层顶穿梭中,研究团队发明了在磁层顶非重联电流片中同样也会存在回旋各向异性电子分布。这些回旋各向异性电子分布函数形成在一个磁场强度极小值区域的两侧边界上,由于磁场边界的厚度与电子的特色回旋半径相当,于是当位于磁场极小值区域的电子经过曲率散射后,其电子的回旋效应得以显现。利用MMS电子7.5毫秒的高精度数据,研究人员还对回旋各向异性电子分布函数在垂直于磁场平面内的张角大小进行了剖析,其变革趋势也与电子的有限回旋半径效应相合乎。