科研人員揭示太陽(yáng)風(fēng)中大尺度磁洞奧秘（空間等離子體的一種結(jié)構(gòu)）

磁洞在空間等離子體當(dāng)中是一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)，之所以被稱為洞，是因?yàn)榇艌?chǎng)的強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)比較明顯的下降。一直以來(lái)大尺度的磁洞的起源都是一個(gè)謎。中國(guó)科學(xué)院的科研人員利用日地關(guān)系探測(cè)器-A衛(wèi)星和帕克太陽(yáng)探測(cè)器衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)探索和研究，發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)風(fēng)當(dāng)中大尺度磁洞的特征和起源。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心的科研人員的這項(xiàng)研究對(duì)于理解太陽(yáng)風(fēng)結(jié)構(gòu)的演化、起源和動(dòng)力學(xué)過(guò)程有著非常重要的意義。相關(guān)的論文發(fā)表在《天體物理學(xué)報(bào)》上。

磁洞早在1997年，就被科學(xué)家在太陽(yáng)風(fēng)中發(fā)現(xiàn)了。只是當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的磁洞磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的角度比較小，持續(xù)的時(shí)間大約是幾十秒。除了發(fā)現(xiàn)尺度比較小的磁動(dòng)結(jié)構(gòu)之外，還有大尺度的磁洞，持續(xù)的時(shí)間大約是幾十分鐘，這種大尺度的磁動(dòng)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(cè)。一種猜測(cè)認(rèn)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(cè)則認(rèn)為宏觀磁洞是衛(wèi)星撞到了彎曲的日球?qū)拥入x子片之后而形成的。

日球?qū)拥入x子片，在日球?qū)赢?dāng)中是電流片周圍的等離子體結(jié)構(gòu)。在漫太陽(yáng)風(fēng)當(dāng)中，日球?qū)与娏髌�是非常重要的一個(gè)結(jié)構(gòu)。日球?qū)拥入x子片的特征有磁場(chǎng)強(qiáng)度下降、密度明顯增強(qiáng)、等離子β值增大。日球?qū)拥入x子片的厚度大約是日球?qū)与娏髌�厚度�?0~30倍。這兩種猜測(cè)究竟哪一種猜測(cè)與事實(shí)更加接近，則需要通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

針對(duì)宏觀磁洞的特征，研究人員進(jìn)行了歸納和統(tǒng)計(jì)，認(rèn)為宏觀磁洞持續(xù)的時(shí)間大概是幾十分鐘，而且持續(xù)的時(shí)間與衛(wèi)星的日新距離沒(méi)有任何關(guān)系。宏觀磁洞內(nèi)部總磁場(chǎng)的強(qiáng)與周圍太陽(yáng)風(fēng)相比要低很多，但是徑向速度、質(zhì)子β值、和等離子密度的值是增大的。磁場(chǎng)極性在宏觀磁洞前后是保持一致的，但是宏觀磁動(dòng)內(nèi)部的徑向磁場(chǎng)方向卻發(fā)生了多次的變化。課題組另外還提出。日球?qū)与娏髌�的漣漪或者是波動(dòng)的徑向平均尺度是兩個(gè)太陽(yáng)半徑，而垂直方向的平均尺度是10個(gè)太陽(yáng)半徑。