等离子体片高速流在磁层活动中起着重要的作用,其形成机制以及与背景等离子体的相互作用,包括与之相关联的磁结构的形态与形成一直是磁层物理研究的重点内容之一。本项目依据多个卫星(主要是CLUSTER和 THEMIS)的观测数据分析近地磁尾等离子体片中电流片的运动、高速流以及磁层中的磁结构事件,重点研究高速流与磁结构的相关性以及磁洞结构,分析其产生、演化过程以及空间尺度等特性。研究表明在高速流前端,伴随着等离子体整体速度的增加,磁场Bz分量的变化特征并不总是存在磁结构的表现,更多时候是高速流挤压背景磁场造成的。对比了不同位置高速流的特性的区别发现距离地球越近,高速流对应的密度变化最大,相应于高速流的到达,磁场表现出类似堆积的效应,但这种效应随距离地球越近而更加明显。可以推测,携带偶极化锋面的高速流可能是磁尾重联发展到磁鞘部分的结果。此外磁层顶附近发生的KH不稳定性以及行星际激波也有可能在磁层内部引发类似高速流的流动。位于磁尾等离子体片内的磁洞结构的尺度小于其背景质子回旋半径,这类结构发生在镜像模稳定的条件下,因此这类磁洞更可能是由发生在偶极化过程中的某种电子不稳定性产生的。
英文主题词ast flow; magnetic structures; plasmasheet; magnetic holes