從極光探索太空能量,北航教授在神秘領域“打怪升級”
“人類第一次對空間物理有直觀、切身實際的感受就是對極光的認識”。在北航,空間與環境學院的符慧山教授將一個個聽上去艱澀的物理名詞與我們熟悉的極光聯系起來,研究太陽、行星際空間、地球和行星的大氣層、電離層、磁層及空間環境對地球生態環境的影響近20年。 符慧山,教授、博導,主要研究方向為空間科學和行星科學,發現了太空中的離散磁聲波、提出了太空磁重聯的新理論、揭示了太空磁鋒面加速電子的新機制,入選愛思唯爾2020、2021中國高被引學者,“全球頂尖前10萬科學家”榜單。2022年“首都勞動獎章”獲得者,空間環境監測與信息處理工信部重點實驗室副主任,國家自然科學基金委創新研究群體核心成員。 顛覆觀念,探索神秘“磁重聯” 在一代代學者前赴后繼的努力下,我們對太空的了解逐步深入,但宇宙中仍然存在一些現象無法進行科學的解釋,神秘的“磁重聯”領域就是其中之一,也是符慧山教授想解開的一道難題。 “空間里有很多爆發性的過程,比如說極光是怎......閱讀全文
木星磁層存在磁鞘射流
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515796.shtm?木星。圖片來源:NASA本報訊(記者刁雯蕙 馮麗妃)1月9日,哈爾濱工業大學(深圳)校區理學院教授沈超團隊與合作者在太陽系行星磁鞘射流領域取得重要合作研究成果。他們發現木星磁層存在磁
空間中心提出地球磁層對流新模式
太陽風是來自太陽的帶電粒子流。持續不斷地壓縮地球磁場的磁力線而形成的空間稱為地球磁層。磁層頂為磁層的外邊界,向陽側呈一橢球面,背陽側是向外略張開的圓筒形。該圓筒圍成的空腔稱為磁尾。在日地連心線向陽的一側,磁層頂距地心約為10個地球半徑。太陽風的物質和能量如何進入地球磁層?如何驅動磁層中等離子體的
空間中心提出地球磁層對流新模式
太陽風是來自太陽的帶電粒子流。持續不斷地壓縮地球磁場的磁力線而形成的空間稱為地球磁層。磁層頂為磁層的外邊界,向陽側呈一橢球面,背陽側是向外略張開的圓筒形。該圓筒圍成的空腔稱為磁尾。在日地連心線向陽的一側,磁層頂距地心約為10個地球半徑。太陽風的物質和能量如何進入地球磁層?如何驅動磁層中等離子體的
空間中心提出地球磁層對流新模式
太陽風是來自太陽的帶電粒子流。持續不斷地壓縮地球磁場的磁力線而形成的空間稱為地球磁層。磁層頂為磁層的外邊界,向陽側呈一橢球面,背陽側是向外略張開的圓筒形。該圓筒圍成的空腔稱為磁尾。在日地連心線向陽的一側,磁層頂距地心約為10個地球半徑。太陽風的物質和能量如何進入地球磁層?如何驅動磁層中等離子體的對流
空間中心提出地球磁層對流新模式
太陽風是來自太陽的帶電粒子流。持續不斷地壓縮地球磁場的磁力線而形成的空間稱為地球磁層。磁層頂為磁層的外邊界,向陽側呈一橢球面,背陽側是向外略張開的圓筒形。該圓筒圍成的空腔稱為磁尾。在日地連心線向陽的一側,磁層頂距地心約為10個地球半徑。太陽風的物質和能量如何進入地球磁層?如何驅動磁層中等離子體的
研究提出磁層X射線二維圖像反演三維磁層頂新法
人類賴以生存的空間被地球內稟磁場形成的磁層保護著,磁層的外邊界稱為磁層頂。近些年,研究人員發現磁層頂附近區域在軟X射線波段是明亮的。軟X射線的輻射機制是太陽風電荷交換(Solar Wind Charge Exchange,簡稱SWCX)過程,即太陽風中高價重離子和地球大氣逃逸的中性成分發生碰撞,
我國空間天氣事件能量流動研究取得系列成果
所有空間天氣事件背后,都有能量的流動和驅動。 日地空間環境的災害性天氣會給航天、通訊、導航、電網、宇航員健康和空間安全等帶來嚴重威脅和巨大損失。而所有空間天氣事件背后都有能量的流動和驅動。因此,研究空間天氣事件的能量流動,對理解近地環境和空間天氣監測預報十分重要。 空間天氣事件的
構建“玻璃地球”-掌控重磁空間
砥礪奮進的五年·科技成果 偌大的電子屏上指示燈閃爍不停,實時記錄著分布在祖國多個作業點的地質變動分析、分析排查評估等相關數據……近日,科技日報記者在武警黃金部隊采訪時了解到,這一組組數據,折射的是打贏未來信息化戰爭的重要籌碼。 “從現代戰爭制勝機理看,信息化戰爭主要是信息主導、體系支撐、精兵
耀斑爆發,地球竟然會“自衛”!
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454895.shtm 還記得嗎?2017年9月6日,太陽爆發了十多年來最大的耀斑。此次耀斑事件導致幾乎整個地球朝向太陽一側的高頻無線電通信大范圍失靈,失聯長達1小時。 3月23日,《自然-物理》(
超強磁暴期間的多衛星觀測數據揭示震蕩結構的演化過程
地球是一個多圈層耦合系統。從空間物質分布角度來說,地表向上依次分布著大氣層、電離層(熱層)、等離子體層、等離子體片等結構,物質特性從中性大氣逐漸過渡到等離子體(圖1)。電離層是地球大氣被太陽極紫外輻射和宇宙射線電離產生的,等離子體層的粒子來源于電離層,并在地球偶極磁場的作用下形成類似輪胎的三維分
我國將在中山站建設極區地球空間環境實驗室
中國專家日前對記者說,中國將在第26次南極考察期間,在位于東南極的中山站全面建設極區地球空間環境實驗室。 中國極地研究中心極地高空大氣物理學研究室主任胡紅橋說,極區是地球面向太空敞開的窗戶,在那里地磁場近乎垂直地進出,太陽風中的帶電能量粒子易于進入地球磁層,并接近垂直地向電離層以至中高層大
研究提出由磁層X射線二維圖像反演三維磁層頂的“工具箱”
人類賴以生存的空間被地球內稟磁場形成的磁層保護,磁層的外邊界稱為磁層頂。近些年,有研究發現磁層頂附近區域在軟X射線波段是明亮的。軟X射線的輻射機制是太陽風電荷交換(Solar Wind Charge Exchange,SWCX)過程,即太陽風中高價重離子和地球大氣逃逸的中性成分發生碰撞,由激發態
空間中心提出新的亞暴唯象理論模型
亞暴是太陽風-磁層-電離層耦合的一種基本模式,是太陽風驅動的重要空間天氣事件。亞暴爆發性的釋放能量加速加熱粒子,功率達到10億千瓦。探索亞暴相關的太陽風-磁層-電離層耦合,是中歐聯合SMILE衛星任務的主要科學目標之一。亞暴的因果鏈由太陽風的南向磁場開始,經歷磁層頂磁重聯,在電離層產生極強的電流
空間中心揭示太陽風對地球磁層亞暴特性的控制作用
發生在地球磁層的強烈擾動,簡稱亞暴,持續時間1至3小時。作為地球空間暴的主要形式之一,磁層亞暴是地球空間最重要的能量輸入、耦合和耗散過程。磁層亞暴時,可能造成高緯度地區無線電通訊中斷,地球同步軌道衛星充電等效應。在過去的數十年來,亞暴研究一直是空間物理學的熱點問題之一,然而,許多重要亞暴的基本物
最新研究提出地磁暴期間鋸齒極光的統計特性
太陽風攜帶質量、能量和動量進入地球空間時,需要先后經過磁層頂和等離子層頂兩個邊界。關于磁層頂的研究已較詳細,對于等離子層頂,由于衛星高度的限制,相關研究相對較少。等離子體層頂是冷熱等離子體的交界面,其外部被動態的環電流包裹,存在一系列不穩定的特征。根據磁場模型,環電流會沿磁力線映射到電離層,形成
地質地球所研究得出電離層分層結構的維度和經度變化
電離層分層結構的緯度和經度變化性特征? 電離層電子濃度三維空間結構變化特征及其產生機制是最近幾年國際研究的前沿領域之一。與中緯電離層垂直結構相比,由于受到緯向電場產生的噴泉效應影響,低緯地區的電離層高度變化特征要更為復雜。赤道及低緯地區的電離層F區在某些季節的日出后至午后這段時間會
磁致濺射儀層生長型薄膜的形成
這種生長類型的特點是,蒸發原子首先在基片表面以單原子層的形式均勻地翟蓋一層,然后再在三維方向上生長更多的層。這種生長方式多數發生在基片原子與蒸發原子間的結合能接近于蒸發原子間的結合能的情況下。層生長型的過程大致如下:入射到基片表面的原子,經過表面擴散并與其它原子碰撞后形成二維的核,二維核捕捉周圍
地質地球所揭示土星磁層內系統性小尺度磁重聯過程
地球磁層主要受到來自太陽的粒子及磁場的影響,太陽風驅動的磁重聯過程使得地球磁層內的物質與能量不斷循環并釋放進入行星際空間。類似的過程也存在于土星磁層,但與地球顯著不同的是,土星的天然衛星土衛二會向土星磁層內源源不斷地釋放水冰等物質,并最終電離形成O+及HO+等重離子,重離子隨土星磁層快速旋轉,
合肥研究院成功研制美磁重聯空間物理裝置核心部件
由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所承擔的中美合作項目“FLARE磁重聯空間物理裝置高磁通耦合場線圈系統(FLUX CORE)研制”已于5月上旬通過驗收,5月17日,該裝置已從上海正式啟運交付美方。 根據項目協議,等離子體所需為FLARE項目研制出兩套高磁通耦合場線圈系統(FLUX
地質地球所分析出地球磁尾電流片磁場結構特性
地球磁尾電流片是地球磁尾磁場反向過渡的結構區域,通常被認為是地球磁層磁能釋放、地磁亞暴活動觸發的關鍵區域。 中科院地質與地球物理研究所地磁與空間物理研究室電離層物理學科組博士后戎昭金與合作導師萬衛星研究員等利用Cluster多點衛星星簇探測及相關數據分析方法,對距地心15-19
空間中心利用三維Hall-MHD模擬嫦娥二號穿越月球微磁層
月球作為一個既沒有全球性磁場又沒有明顯大氣層的星體,一直以來都認為太陽風是直接作用在月球向陽面且被完全吸收。然而近年來,越來越多的觀測與模擬結果表明,太陽風與月表的相互作用由于月表局地磁異常的存在而出現一些”例外”,在一定條件下,可以形成月表微磁層(LMM)。 近日,中國科學院國家空間科學中心
地質地球所發現地球磁層儲存的太陽風能量可以產生極光
在南北兩極上空看到的多彩極光通常是由來自太陽的高速帶電粒子撞擊高層大氣產生的。一般認為,這些太陽粒子主要在太陽磁場南向條件下深入地球磁層,而在太陽磁場北向期間,只有少數粒子滲透入磁層,不能滿足夜側強極光的能量。 中科院地質與地球物理研究所地磁與空間物理研究室研究員杜愛民與美國的合作者通過分
研究實現反鐵磁鐵磁轉變磁疇直接成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510471.shtm
澳大利亞科學家首次繪出磁氣圈內等離子體結構圖
左圖 藝術概念圖表現了地球磁氣圈中的管狀等離子結構,位于地面以上600公里處。 澳大利亞天文學家利用一種新方法,讓位于澳大利亞西部的默奇森廣域陣列(MWA)射電望遠鏡擁有了三維視野,探測到圍繞地球的磁氣圈內層存在管狀的等離子體結構,并繪制出它的圖像。相關論文發表在最近出版的《地球物理學研究快報》上
超聲波液位計和磁翻板液位計
在測量中超聲波脈沖由傳感器(換能器)發出,聲波經液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接液位計收器,通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉換成電信號,并由聲波的發射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離,由于采用非接觸的測量,被測介質幾乎不受限制,可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。超聲波液位計
磁柵尺與錄磁原理
磁柵尺是磁柵數顯系統的基準元件。顯然,波長就是磁柵尺的長度計量單位。任一被測長度都可用與其對應的若干磁柵波長之和來表示 [1] 。 磁柵尺的尺體可由滿足一定要求的硬磁合金制成。也可由表面鍍上一層硬磁合金的磁性材料制成。對制成磁柵尺的硬磁合金磁性材料的性能應有如下要求: 1)良好的磁性能 材料
物理所發現基于新型磁子結YIG/NiO/YIG的磁子閥效應
磁子型器件有望構成繼基于電荷流的第一大類半導體/微電子器件和基于自旋極化電流的第二大類自旋極化電子器件之后的基于磁子流的第三大類固態磁子型器件,有望為未來信息科學和技術的可持續發展帶來更加廣闊的發展空間。 從物理角度上講,除了電子這一自旋的載體,其它中子、磁子等粒子或者準粒子也可以攜帶自旋角動
空間中心等在北極上空發現“太空臺風”
近日,空間環境地基綜合監測網(子午工程二期)建設團隊之一——山東大學空間科學研究院教授張清和帶領的國際研究團隊與中國科學院院士、中科院國家空間科學中心研究員王赤團隊合作,首次在北極上空發現類似臺風的“太空臺風”,相關研究成果發表在Nature Communications上,并被Nature選為
磁致濺射儀層核生長型薄膜的形成
在基體和薄膜原子相互作用特別強的情況下,才容易出現層核生長型。首先在基片表面生長1-2層單原子層,這種二維結構強烈地受基片晶格的影響,晶格常數有較大的畸變。然后再在這原子層上吸附入射原子,并以核生長方式生成小島,最終形成薄膜。
中國學者發現太陽風入侵地球高緯窗口
地球磁層是保護我們家園的最外層屏障,使地球上的生命免于遭受太陽風帶電粒子的轟擊。但是一小部分太陽風粒子仍可通過各種“窗口”入侵地球磁層。一些已探明的窗口主要發生于地球磁場活動較為活躍的時期,而在地球磁場活動相對平靜的時候,這種窗口在何處,以何種方式開放,一直懸而未決。最近,一個由