行星际磁云边界层中的电子分布函数特征

论文摘要

本文基于WIND飞船观测的1995～2006年间的磁云事件,研究了磁云边界层中电子的流动图样,以及电子速度分布函数的特点与电子加热、加速的关系。本文的主要结果如下:1.磁云边界层中存在的电子流动图样包括各向同性、双向流动和单向流动等;2.相比于背景太阳风和磁云本体,通常情况下磁云边界层中电子分布函数的核心热电子成分(E≤60 ev)增多,超热电子成分(E>60 ev)在沿磁场垂直方向上增多,而在沿磁场平行或反平行方向以单方向增加为主,此外,还在近十分之一的磁云边界层中观测到了高能电子的明显增多; 3.我们对比研究了磁云边界层与磁云驱动的激波对电子速度分布函数的调制作用,经过激波,电子分布函数的超热电子成分在各方向上都有增加,不同于磁云边界层中在沿磁场平行或反平行方向上超热电子成分以单方向增加为主,表明二者有不同的形成机制; 4.我们还考察了磁云边界层中的波活动增强和电子分布函数、离子流量增加的对应关系。上述观测和对比分析进一步表明了磁云边界层是一种重要的动力学结构,磁重联是一种可能的形成机制。

论文目录

• 前言
• 摘要
• Abstract
• 第一章 磁云边界层与电子分布函数简介
• 1.1 磁云
• 1.2 磁云边界层
• 1.3 电子分布函数
• 1.3.1 典型的等离子体速度分布函数
• 1.3.2 太阳风中的粒子速度分布函数
• 第二章 磁场重联及电子分布函数研究现状介绍
• 2.1 磁场重联
• 2.1.1 磁场重联简介
• 2.1.2 磁场重联模型
• 2.1.3 磁场重联尺度
• 2.2 磁场重联的空间观测举例
• 2.3 磁场重联中的电子分布函数特征
• 2.3.1 磁场重联中的电子分布函数类型
• 2.3.2 电子流动特征和Hall 电流
• 2.3.3 磁场重联产生的高能电子
• 第三章 磁云边界层中的电子分布函数和离子流量特征
• 3.1 磁云边界层中电子分布函数的特征
• 3.1.1 磁云边界层中存在的电子流动图样
• 3.1.2 磁云边界层与背景太阳风、磁云本体中电子速度分布函数的比较
• 3.1.3 磁云边界层和磁云驱动的激波对电子分布函数调制作用的比较
• 3.2 磁云边界层中的离子流动特征
• 3.3 小结
• 第四章 磁云边界层中波活动与粒子流动的关系探讨
• 4.1 波的动理学理论简介
• 4.1.1 温和束流不稳定性
• 4.1.2 离子声不稳定性
• 4.1.3 损失锥不稳定性
• 4.2 磁云边界层中等离子体波的观测
• 4.3 磁云边界层中电子分布函数、离子流量和波活动的关系
• 第五章 总结和展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 存在的问题和对今后工作的展望
• 参考文献
• 作者在读期间完成的论文
• 致谢