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科技日報實習(xí)記者 孫明源
4月12日，北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院宗秋剛教授研究團(tuán)隊在《自然·通訊》期刊上發(fā)表新成果，該團(tuán)隊提出了一種新的測量波動垂直波長的方法，并將其成功應(yīng)用于MMS衛(wèi)星觀測到的動理學(xué)阿爾芬波事件。該方法名為粒子探測技術(shù)。
宗秋剛解讀說，該方法的原理是利用不同能量的離子具有不同回旋半徑這一特性，形成了一種測量動理學(xué)阿爾芬波垂直波長的“尺子”：能量越大，離子的回旋半徑越大。動理學(xué)阿爾芬波和質(zhì)子之間的相互作用將顯著改變質(zhì)子的分布函數(shù)，MMS航天器可以觀測到這種改變，進(jìn)而為測量動理學(xué)阿爾芬波垂直波長提供支持。
名為動理學(xué)阿爾芬波的等離子體波動廣泛存在于地球磁層中，可能顯著加速磁層能量粒子并引發(fā)地磁活動，對在軌航天器的安全構(gòu)成威脅。動理學(xué)阿爾芬波也被認(rèn)為是空間和天體等離子體湍流的主要成分之一。但是動理學(xué)阿爾芬波和其他等離子體波模很難區(qū)分開，這給觀測造成了很大阻礙。
在論文當(dāng)中，宗秋剛團(tuán)隊識別出了15個動理學(xué)阿爾芬波事件，計算了這些波動的垂直波長。研究結(jié)果從觀測上證明了動理學(xué)阿爾芬波的離子尺度特性，觀測得到了加速粒子的能量上限，并表明粒子探測技術(shù)的發(fā)展對研究動理學(xué)阿爾芬波具有重要意義。
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