科研人員揭示太陽風中大尺度磁洞奧秘（空間等離子體的一種結構）

磁洞在空間等離子體當中是一個重要的結構，之所以被稱為洞，是因為磁場的強度會出現(xiàn)比較明顯的下降。一直以來大尺度的磁洞的起源都是一個謎。中國科學院的科研人員利用日地關系探測器-A衛(wèi)星和帕克太陽探測器衛(wèi)星的數(shù)據，經過探索和研究，發(fā)現(xiàn)了太陽風當中大尺度磁洞的特征和起源。

中國科學院國家空間科學中心的科研人員的這項研究對于理解太陽風結構的演化、起源和動力學過程有著非常重要的意義。相關的論文發(fā)表在《天體物理學報》上。

磁洞早在1997年，就被科學家在太陽風中發(fā)現(xiàn)了。只是當時發(fā)現(xiàn)的磁洞磁場旋轉的角度比較小，持續(xù)的時間大約是幾十秒。除了發(fā)現(xiàn)尺度比較小的磁動結構之外，還有大尺度的磁洞，持續(xù)的時間大約是幾十分鐘，這種大尺度的磁動被稱為宏觀磁洞。

宏觀磁洞的起源目前有兩種比較流行的猜測。一種猜測認為宏觀磁洞可能是有很多線性磁洞聚集到一起而形成的。另外還有一種猜測則認為宏觀磁洞是衛(wèi)星撞到了彎曲的日球層等離子片之后而形成的。

日球層等離子片，在日球層當中是電流片周圍的等離子體結構。在漫太陽風當中，日球層電流片是非常重要的一個結構。日球層等離子片的特征有磁場強度下降、密度明顯增強、等離子β值增大。日球層等離子片的厚度大約是日球層電流片厚度的20~30倍。這兩種猜測究竟哪一種猜測與事實更加接近，則需要通過大量的實驗數(shù)據進行驗證。

針對宏觀磁洞的特征，研究人員進行了歸納和統(tǒng)計，認為宏觀磁洞持續(xù)的時間大概是幾十分鐘，而且持續(xù)的時間與衛(wèi)星的日新距離沒有任何關系。宏觀磁洞內部總磁場的強與周圍太陽風相比要低很多，但是徑向速度、質子β值、和等離子密度的值是增大的。磁場極性在宏觀磁洞前后是保持一致的，但是宏觀磁動內部的徑向磁場方向卻發(fā)生了多次的變化。課題組另外還提出。日球層電流片的漣漪或者是波動的徑向平均尺度是兩個太陽半徑，而垂直方向的平均尺度是10個太陽半徑。