空间中心研究人员在磁层顶kelvin-优惠大厅

　　太阳风重离子（如o7 ）与磁层中性气体成分（如h）发生碰撞的过程中可以发生电荷交换，发射出软x射线波段的光子。在地球磁鞘区和极尖区中太阳风重离子密度较高，因而该区域x射线较强，利用此原理可以对磁层顶进行x射线成像研究，从而给出磁层的大尺度特性及三维动力学演化过程，对磁层物理学研究起到至关重要的作用。

　　在此背景下，空间中心王赤研究员和伦敦大学学院g.branduardi-raymont教授共同提出了对地球磁层进行x射线成像的smile计划，即solar wind magnetosphere ionosphere link explorer。

　　作为该计划的一个子方向，空间中心空间天气学国家重点实验室的孙天然副研究员、王赤研究员及探测室韦飞副研究员与英国科学家s. sembay合作，利用全球三维磁流体力学（mhd）模拟研究了磁层顶开尔文-赫姆霍兹（kelvin-helmholtz, kh）不稳定性的x射线成像特性。在磁层顶低纬边界层中，由于磁鞘和磁层等离子体间存在速度剪切，较易产生kh不稳定性。kh涡旋将磁鞘中的太阳风等离子体卷起，从而可以造成x射线成像图中的亮斑。该增亮区域可以采用在x射线成像图中减去高纬背景的方式提取出来。并进一步针对kh区域x射线强度的时空分布进行研究，给出了磁层顶kh涡旋的三维结构特点及演化特性。

　　该研究利用全球mhd模拟首次给出了磁层顶低纬边界层中kh不稳定性的x射线成像图，并指出x射线成像技术在磁层物理学研究方面具有极其重要的应用前景。该研究成果发表在美国地球物理学会（agu）学术期刊《地球物理期刊》（journal of geophysical research (jgr): space physics）上。

　　相关链接： 

　　引用：sun, t. r., c. wang, f. wei, ands. sembay (2015), x-ray imagingof kelvin-helmholtz wavesat the magnetopause,j. geophys. res. space physics, 120,266–275, doi:10.1002/2014ja020497.

　　（供稿：天气室）

开尔文-赫姆霍兹不稳定性区域在不同时刻的x射线成像图（数值模拟）