
这幅插图显示了地球周围的磁力线在磁尾中重新连接,这通常是亚暴的最初迹象之一。西南研究所内部资助的一个项目正在调查亚暴的性质,特别是2017年的一次事件,当时重新连接似乎没有引发亚暴。图片来源:美国宇航局/戈达德太空飞行中心概念图像实验室
利用NASA的MMS任务数据,SwRI探索了地球磁尾中不寻常的亚暴事件,以更好地了解磁侦察连接及其对全球磁层的影响。
西南研究所(SwRI)正在调查地球磁尾中的一个不寻常事件,即地球磁层向远离太阳的方向延伸的细长延伸。SwRI的科学家们正在研究亚暴的本质,亚暴是磁尾中释放能量的短暂扰动,经常引起极光,他们使用的数据来自美国宇航局的磁层多尺度(MMS)任务。
自2015年发射以来,MMS航天器一直在测量磁层顶(磁层和周围等离子体之间的边界),寻找磁重联的迹象。磁重联发生在磁场线会聚、分离和重新连接时,将磁能爆炸性地转化为热能和动能。2017年,MMS在磁尾中观察到磁重联的迹象,但没有观察到伴随磁重联的正常亚暴迹象,如强电流和磁场扰动。
4个MMS航天器在地球磁场轨道上的示意图。来源:美国国家航空航天局
理解子暴和重连接
“我们想看看MMS观测到的局部物理是如何影响整个全球磁层的,”SwRI的博士后研究员安迪·马歇尔博士说。“通过将该事件与更典型的亚暴进行比较,我们正在努力提高我们对亚暴成因以及亚暴与重连之间关系的理解。”
在为期一年的项目中,SwRI将把影响局部磁场和粒子重联的MMS原位测量结果与美国宇航局戈达德太空飞行中心社区协调建模中心使用密歇根大学空间天气建模框架创建的全球磁层重建结果进行比较。
对磁层研究的启示
马歇尔说:“亚暴和非亚暴尾重连的全球磁尾对流模式之间可能存在显著差异。”“我们还没有在全球范围内观察磁力线的运动,所以这次不寻常的亚暴可能是MMS碰巧观察到的一个非常局部的事件。如果没有,它可能会重塑我们对尾侧重连和亚暴之间关系的理解。”
MMS是美国宇航局第四次太阳对地探测计划任务。戈达德航天飞行中心建造、集成和测试了四艘MMS航天器,并负责整体任务管理和任务操作。MMS仪器套件科学团队的首席研究员位于圣安东尼奥的SwRI。科学行动计划和仪器指挥在位于博尔德的科罗拉多大学大气和空间物理实验室的MMS科学行动中心执行。
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