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(12月1日)學術報告:等離子體磁洞的動理學平衡與演化淺談

文章來源: | 發布時間:2020-11-30 | 【打印】【關閉】

  報告人:周煦之(北京大學)

  報告時間:2020年12月8日上午10點

  摘要:在日地空間中,磁洞是一種分布極為廣泛的結構,其主要觀測特征為局地的磁場下降和壓強上升,同時也時常對應于帶電粒子的各向異性分布(垂直磁場運動的粒子通量較高)。不同磁洞的空間尺度相差很大,通常位于磁流體力學尺度至離子回旋尺度之間。近年的高精度觀測則證實了電子回旋尺度磁洞的存在,并發現其可以被鑲嵌于較大尺度的磁洞之中。因此,人們通常認為磁洞在等離子體能量傳輸與串級過程中可以起到重要作用。本文從等離子體動理學理論出發,提出了滿足弗拉索夫-麥克斯韋方程組的磁洞平衡態模型。在該模型中,磁洞可在電子和離子回旋尺度中展現出鑲嵌型結構,其主要觀測特征(磁場、電場、等離子體壓強、電子投擲角分布及方位角分布)均與MMS衛星的多點觀測極為接近。在這一動理學模型的基礎上,我們展示了磁洞收縮過程中的電子運動及其對應的分布函數演化過程。在這一過程中,磁洞電子可經歷回旋加速/減速、徑向運動和投擲角變化等過程,其對應的投擲角分布也可逐漸演化為“甜甜圈”形狀的結構。該結構也與近年的衛星觀測一致。

  個人簡介:周煦之,2001年于北京大學獲學士學位,2008年于北京大學博士學位。隨后赴美國加州大學洛杉磯分校,歷任助理研究員、副研究員,并于2014年回北京大學任教。2020年通過校方主持的國際評估,獲長聘職位。曾獲全國優秀博士學位論文獎。 

  召集人:馮永勇、郭孝成

  聯系人:焦菁 15117982753

  主辦單位:國家空間科學中心青促會小組,空間天氣學國家重點實驗室

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