科技日报讯 (记者代小佩)北京大学地球与空间科学学院教授、澳门科技大学太空科学研讨所所长宗秋刚团队研讨之后发现,空间等离子体中存在一种新式电子标准相干结构,该结构中的平行电场和磁场能够将电子从各向同性转变为抓获和流散布。这在某种程度上预示着,太空微观粒子中也存在“加快器”结构。相关效果论文1月30日在线发表于《天然·通讯》。
作为论文通讯作者,宗秋刚标明,等离子体湍流是人类不论彻底了解的根本物理现象之一。磁化的等离子体湍流中的相干结构在质量传递、能量耗散和粒子加热中发挥着及其重要的效果。但现在人们并不清楚等离子体动力学标准和电子标准中能量的耦合办法。
世界空间充溢带电粒子,这些带电粒子绕着磁场回旋,一个电子的回旋半径是世界中最小的标准,即电子标准。近期有相关研讨标明,空间等离子体环境中存在一系列电子标准相干结构,如电子标准磁洞、电子标准电流片等。
宗秋刚团队在仔细分析美国发射的磁层多标准(MMS)使命数据后,报告了一种新式电子标准相干结构。这种微观结构的内部存在加快机制,且加快机制不受太阳或地球磁场等外因影响,团队称其为“微观粒子加快器”。研讨团队用电子回旋遥测办法估算出该“加快器”的标准巨细。他们发现,该“加快器”结构巨细约仅为2.2个电子回旋半径。
研讨团队还经过自主开发的电子捕获模型发现,该“微观粒子加快器”的电子捕获和加快进程自成独立体系,简直不受外界影响。在该模型中,电子在结构的中心被双极平行电场抓获并在磁场极大区加快。因为向外平行的电场力和向外磁镜力的一起效果,结构的结尾形成了双向电子喷流。
上述发现有助于解说空间和天体体系中电子标准的能量耗散及等离子体的加热加快现象,为深化了解湍流能量耗散以及空间等离子体相干结构的发生供给了新思路。