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中俄科研機構開展太空物理領域基礎研究

2020年04月15日 16:59:10字號:T|T

    該分院太地物理所與北京大學將聯合開展太空物理領域的合作研究,聯合項目的課題為“太空等離子體內超低頻電磁波與高能帶電粒子相互作用機理的研究”。

    地球磁層中的等離子體和磁場的震蕩被稱之為低頻電磁波,盡管其震蕩周期為幾秒至十分鐘不等,卻可以有每秒幾千公里的速度傳播。低頻電磁波是太空天氣重要的影響因素,這是因為其產生的電磁能可傳播至遙遠的宇宙空間而不消散,并能與諸如環流離子、輻射帶電子等高能帶電粒子發生相互作用:一方面,這種相互作用可引發高能粒子的加速及在磁層不同區域之間的遷移;另一方面,某些種類的粒子由于在自身介質中不穩定而成為引發電磁波的自由激勵源,即在特定條件下可參與波的諧振從而引發電磁波,并能有效加速帶電粒子。但是,低頻電磁波與高能帶電粒子相互作用的機理至今仍不清晰,例如,加速區的位置,加速效果如何,何種類型波最具加速性及其位于磁層的具體區域等,因此,科研人員借助諸如THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms),Van Allan Probe和MMS (Magnetospheric Multi Scale)等衛星及地面雷達對諧振現象的產生進行相關研究。

    兩國科研人員計劃開展太空等離子體內超低頻電磁波與高能帶電粒子相互作用機理的聯合研究,以找到與環流離子及輻射帶電子加速和遷移相關問題的答案,研究的內容包括機理研究和數值推算,并借助衛星和地面雷達對超低頻電磁波及高能帶電粒子的形態和相互動態關系進行實際觀測,之后進行基礎研究與觀測數據的比較分析以驗證所建立數學模型的正確性,研究成果將對太空等離子體內所發生高能過程的認知提升到一個新的高度。

    由于所發射的人造航天器均處于地球磁層等離子體中,所以除基礎研究意義外,此項研究還具有重要的實際應用意義。

    此項研究得到了兩國基礎研究基金為期2年的聯合支持。  

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