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科研人员揭示太阳风中大尺度磁洞奥秘（空间等离子体的一种结构）

科研人员揭示太阳风中大尺度磁洞奥秘（空间等离子体的一种结构）

2025-04-06 08:04:37阅读量：16 字体：大中小

磁洞在空间等离子体当中是一个重要的结构，之所以被称为洞，是因为磁场的强度会出现比较明显的下降。一直以来大尺度的磁洞的起源都是一个谜。中国科学院的科研人员利用日地关系探测器-A卫星和帕克太阳探测器卫星的数据，经过探索和研究，发现了太阳风当中大尺度磁洞的特征和起源。

中国科学院国家空间科学中心的科研人员的这项研究对于理解太阳风结构的演化、起源和动力学过程有着非常重要的意义。相关的论文发表在《天体物理学报》上。

磁洞早在1997年，就被科学家在太阳风中发现了。只是当时发现的磁洞磁场旋转的角度比较小，持续的时间大约是几十秒。除了发现尺度比较小的磁动结构之外，还有大尺度的磁洞，持续的时间大约是几十分钟，这种大尺度的磁动被称为宏观磁洞。

宏观磁洞的起源目前有两种比较流行的猜测。一种猜测认为宏观磁洞可能是有很多线性磁洞聚集到一起而形成的。另外还有一种猜测则认为宏观磁洞是卫星撞到了弯曲的日球层等离子片之后而形成的。

日球层等离子片，在日球层当中是电流片周围的等离子体结构。在漫太阳风当中，日球层电流片是非常重要的一个结构。日球层等离子片的特征有磁场强度下降、密度明显增强、等离子β值增大。日球层等离子片的厚度大约是日球层电流片厚度的20~30倍。这两种猜测究竟哪一种猜测与事实更加接近，则需要通过大量的实验数据进行验证。

针对宏观磁洞的特征，研究人员进行了归纳和统计，认为宏观磁洞持续的时间大概是几十分钟，而且持续的时间与卫星的日新距离没有任何关系。宏观磁洞内部总磁场的强与周围太阳风相比要低很多，但是径向速度、质子β值、和等离子密度的值是增大的。磁场极性在宏观磁洞前后是保持一致的，但是宏观磁动内部的径向磁场方向却发生了多次的变化。课题组另外还提出。日球层电流片的涟漪或者是波动的径向平均尺度是两个太阳半径，而垂直方向的平均尺度是10个太阳半径。