Space PlasmAs Research Team

(SPART) Beihang University

课题组符慧山教授指导博士生杜晨曦揭示磁层顶边界层处能量转换的新机制

        近日,在符慧山教授指导下,课题组博士研究生杜晨曦揭示了磁层顶边界层处的一种新的能量转化机制。研究成果《Energy Conversion by a Twisted Magnetic Structure at Magnetopause Boundary Layer: MMS Observations》发表于空间物理学领域著名期刊《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters),见图1。符慧山教授为文章通讯作者,博士生杜晨曦为第一作者。

图一 GRL论文截图

        地球磁层顶是一个离子尺度的边界层,该边界层将地球磁层与太阳风分开。在这一边界层附近,能量转换过程频繁发生。以往的研究表明,发生在磁层顶边界层附近的能量转换往往与磁重联过程相关。课题组利用MMS卫星的高精度观测数据,揭示了磁层顶边界层处的一种新的能量转换机制。

        该机制由磁扭曲结构产生的强灯丝电流与低混杂波的波动电场共同驱动,能够产生非常高效的能量转换,其能量转换率可达20 nW/m3。基于FOTE方法的分析结果证实了电子尺度上的强灯丝电流是由局地的磁扭曲结构所驱动的。 该研究促进了我们对地球磁层顶边界层处能量转换过程的理解。

图二 利用FOTE方法重构磁扭曲结构

此项研究获得了国家自然科学基金创新研究群体项目的支持。

论文链接:https://doi.org/10.1029/2023GL106941