發(fā)布時(shí)間：2020-10-22 20:58

　　 雖然在金星沒有全球的內(nèi)稟磁場,但太陽風(fēng)攜帶的行星際磁場(IMF)可以堆積在金星電離層周圍形成一個(gè)感應(yīng)磁層,繼續(xù)向夜側(cè)拖曳而形成磁尾,以及磁鞘和舷激波等結(jié)構(gòu),與地球類似。我們利用金星快車觀測(cè)數(shù)據(jù),研究太陽風(fēng)與金星感應(yīng)磁層的相互作用過程,及其太陽周期變化,結(jié)果如下:1.金星磁障的太陽周期變化磁障作為金星感應(yīng)磁層的一部分,我們利用金星快車的磁場數(shù)據(jù),對(duì)幾乎一個(gè)完整的太陽周期內(nèi)日夜交界線附近的磁障進(jìn)行了全面的統(tǒng)計(jì)研究。哪怕在日夜交界線附近,磁障結(jié)構(gòu)依然只在日側(cè)存在,而且在整個(gè)太陽周期中存在半球不對(duì)稱。我們還證明磁障磁場結(jié)構(gòu)會(huì)受到IMF方向和太陽活動(dòng)控制。準(zhǔn)垂直于太陽風(fēng)的IMF下的磁障比準(zhǔn)平行于太陽風(fēng)的IMF下的磁障更強(qiáng),而且隨著太陽活動(dòng)的增強(qiáng),這種差異會(huì)變得更大。2.太陽活動(dòng)高年金星近磁尾半球不對(duì)稱性之前的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)金星近磁尾越尾磁場在太陽活動(dòng)低年表現(xiàn)出半球不對(duì)稱性。-E半球的磁力線明顯呈現(xiàn)更為緊密環(huán)繞金星的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在-E磁尾中形成了非常易于發(fā)生磁場重聯(lián)很強(qiáng)的磁場反轉(zhuǎn)區(qū)。由于金星感應(yīng)磁層形成于太陽風(fēng)與電離層的相互作用,而電離層受到太陽活動(dòng)的調(diào)制,因此研究磁尾結(jié)構(gòu)的太陽周期依賴是很有意義的。我們基于金星快車衛(wèi)星的磁場探測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)太陽高年金星近磁尾的磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)太陽高年磁尾的磁場結(jié)構(gòu)顯示出+/-E半球不對(duì)稱性,與太陽低年極其相似。金星磁尾越尾磁場的半球不對(duì)稱性在整個(gè)太陽活動(dòng)周期中一直存在。這意味著近金星磁尾磁場重聯(lián)不只可能發(fā)生于太陽活動(dòng)低年,也可能在太陽活動(dòng)高年發(fā)生。3.金星附近低頻磁擾動(dòng)特性的太陽活動(dòng)影響我們利用金星快車數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究30～300 mHz頻段磁擾動(dòng)的太陽周期依賴性。在整個(gè)太陽活動(dòng)周期中,我們選取了三個(gè)典型的太陽活動(dòng)時(shí)期,分別繪制磁擾動(dòng)特性的空間分布圖,并進(jìn)行比較。結(jié)果表明,隨著太陽活動(dòng)加劇,磁鞘中的磁擾動(dòng)強(qiáng)度減弱,而磁尾中的磁場依然相對(duì)平靜;磁鞘中低頻磁擾動(dòng)的剪切分量增強(qiáng),而在磁尾區(qū)域減弱;磁鞘中的圓偏振磁擾動(dòng)成分減少;夜側(cè)磁鞘中作為主導(dǎo)的平行傳播磁擾動(dòng)成分增加,而磁尾區(qū)域中垂直傳播成分增多。4.不同類型舷激波下游金星磁鞘內(nèi)的磁擾動(dòng)和湍流基于金星快車的數(shù)據(jù),我們統(tǒng)計(jì)分析兩種不同類型,準(zhǔn)平行(Q//)和準(zhǔn)垂直(Q_)舷激波下游,金星日側(cè)磁鞘內(nèi)磁擾動(dòng)的譜指數(shù)特征。盡管磁擾動(dòng)的性質(zhì)在Q//和Q_舷激波的下游表現(xiàn)出一些不同之處,但我們發(fā)現(xiàn)它們具有相似的譜指數(shù)特征。無論上游舷激波類型如何,1/f噪聲在整個(gè)金星日側(cè)磁鞘中都占主導(dǎo)地位。磁鞘內(nèi)磁擾動(dòng)的譜指數(shù)特征與舷激波的類型無關(guān),這意味著,金星舷激波附近IMF的方向并不會(huì)影響金星磁鞘內(nèi)的湍流或者噪聲的發(fā)展演化。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P353
【部分圖文】：

科學(xué)時(shí)代．自此開啟，并蓬勃發(fā)展至今，不斷地開拓著人類的視野。我們賴以生存??的太陽系形成于大約４６億年之前。在太陽系內(nèi)所有行星中，水星、金星和火星??這三顆行星被認(rèn)為是類似于地球的行星，與地球一同，統(tǒng)稱為類地行星，如圖１．１??所示。類地行星與太陽的距離較近，體積和質(zhì)量相對(duì)較小，而平均密度比較大，??表面的溫度較高，大小與地球相當(dāng)，也都是主要由巖石構(gòu)成。??圖１．１太陽系類地行星，自左至右依次為水星、金星、地球、火星。??而在除地球以外的水星、金星和火星這三顆類地行星中，金星是與地球最為??相似的行星，是與地球距離最接近的行星，也是開啟行星科學(xué)探測(cè)熱潮的美國和??前蘇聯(lián)各自首次行星探測(cè)的目標(biāo)行星。金星繞太陽運(yùn)行的軌道距太陽約為０．７２??ＡＵ，在類地行星中距離地球運(yùn)行軌道最接近，是在地球上觀測(cè)到的天空中除太??陽、月亮之外最亮的星體。在我國古時(shí)候，金星擁有“啟明”、“長庚”、“太白”等??多個(gè)名字

科學(xué)時(shí)代．自此開啟，并蓬勃發(fā)展至今，不斷地開拓著人類的視野。我們賴以生存??的太陽系形成于大約４６億年之前。在太陽系內(nèi)所有行星中，水星、金星和火星??這三顆行星被認(rèn)為是類似于地球的行星，與地球一同，統(tǒng)稱為類地行星，如圖１．１??所示。類地行星與太陽的距離較近，體積和質(zhì)量相對(duì)較小，而平均密度比較大，??表面的溫度較高，大小與地球相當(dāng)，也都是主要由巖石構(gòu)成。??圖１．１太陽系類地行星，自左至右依次為水星、金星、地球、火星。??而在除地球以外的水星、金星和火星這三顆類地行星中，金星是與地球最為??相似的行星，是與地球距離最接近的行星，也是開啟行星科學(xué)探測(cè)熱潮的美國和??前蘇聯(lián)各自首次行星探測(cè)的目標(biāo)行星。金星繞太陽運(yùn)行的軌道距太陽約為０．７２??ＡＵ，在類地行星中距離地球運(yùn)行軌道最接近，是在地球上觀測(cè)到的天空中除太??陽、月亮之外最亮的星體。在我國古時(shí)候，金星擁有“啟明”、“長庚”、“太白”等??多個(gè)名字

風(fēng)可以直接作用于金星的大氣層和電離層。在這種相互作用的過程下，金星電離??層之上會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生感應(yīng)磁場，形成一個(gè)感應(yīng)磁層（ｉｎｄｕｃｅｄｍａｇｎｅｔｏｓｐｈｅｒｅ），同時(shí)??形成激波，磁鞘，磁障，電離層頂，磁尾等結(jié)構(gòu)。如圖１．３所示，由于沒有內(nèi)稟??磁場，金星空間形成了與地球空間環(huán)境十分不同的大氣層、電離層和感應(yīng)磁層結(jié)??構(gòu)，組成獨(dú)特的空間物理環(huán)境。??圖１．３地球磁層（左）及太陽風(fēng)與金星大氣相互作用（右）示意圖。??在空間環(huán)境以下，金星有著濃厚的大氣層，地表氣壓高達(dá)９．２?ＭＰａ。金星大??氣中的主要成分是占據(jù)比例高達(dá)約９６．５％的二氧化碳和約占３．５％的氮?dú)�，�??及其他少量酸性氣體，如Ｓ〇２、ＯＣＳ、ＨＣｌ等，另外還有含量極低的水蒸氣（Ｅｓｐｏｓｉｔｏ??ｅｔａｌ．，?１９９７；?ｄｅ?Ｂｅｒｇｈ?ｅｔ?ａｌ．，?２００６）。金星的反照率在所有太陽系行星中是最高的，??４??
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本文編號(hào)：2852084