| 题名 | 行星际磁通量绳内部特征的观测与研究 |
| 作者 | 黄锦 |
| 答辩日期 | 2021 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 刘煜 |
| 关键词 | 太阳 日冕物质抛射 太阳风 行星际磁通量绳 磁云 |
| 其他题名 | Observational Study on the Internal Characteristics of Interplanetary Magnetic Flux Ropes |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 英文摘要 | 日冕物质抛射是日地空间中最剧烈的爆发性现象之一，也是带来灾害性空间天气的主要原因。在本文中，我们利用Advanced Composition Explorer (ACE) 飞船的观测资料，对日冕物质抛射在行星际空间中传播的磁通量绳结构（即磁云）的内部特征进行了细致的研究。我们将磁云事件分为快（55个）和慢（69个）两组，在对飞船探测值的空间位置进行归一化后，分别统计磁云内部等离子体和成分的分布状况。主要结果有：（1）发现快磁云有更高的离子电荷态，包括铁、硅、氧、镁离子的平均电荷态以及O7+/O6+,C6+/C4+,C6+/C5+，Fe16+/Fetotal的等电荷态成分比；（2）快、慢磁云的不同元素的离子平均电荷态的差值随原子序数的增大而增大；（3）快、慢磁云的铁平均电荷态均呈现出双峰分布，这意味着太阳活动爆发前已有磁通量绳结构存在于太阳大气内，这可能是普遍规律；（4）在快磁云中的铁的平均电荷态，O7+/O6+和Fe16+/Fetotal的双峰分布中，靠近太阳一侧的峰值高于另一侧，这与标准CME/flare标准模型中，电流片和耀斑位于磁通量绳结构下方，磁重联出流区高能电子碰撞以及耀斑直接加热导致电荷态更高的期望一致。 除磁云外，行星际太阳风中还存在大量的小尺度磁通量绳结构，目前对这种结构的来源，以及它们与磁云的关系还存在争议。我们通过判定其内部存在（不存在）超热双向电子流，并且远离（靠近）日球层电流片附近将它们分为SIMFR-SUN（SIMFR-SW）两类。这样，就能最大化两类小磁通量绳分别起源于太阳和太阳风中的可能性。我们甄别和收集了符合上述特征的两种小磁通量绳分别为52个和57个。通过对比它们内部的属性和特征，我们发现两种小磁通量绳存在明显的区别，且SIMFR-SUN与磁云特征更相近，具体表现在：（1）SIMFR-SUN与磁云一样，都具有较高的、空间分布波动剧烈的离子电荷态，并且在靠近太阳一侧的电荷态更高，这很可能与爆发期间的耀斑加热有关；（2）SIMFR-SUN和磁云的等离子体beta值与He/P分布呈现反相关；（3）SIMFR-SUN和磁云的低FIP（First ionization potential）元素的丰度偏高；（4）在SIMFR-SW的中心，具有明显突出的质子密度；（5）SIMFR-SW在日地方向上的内部太阳风速度偏低且较稳定。这些结果表明，SIMFR-SUN很可能与磁云同源，两者都起源于太阳大气，SIMFR-SW的内部特征有别于前两者。本文的结果支持小磁通量绳两种起源说，即，分别起源于太阳和太阳风的观点。 综上所述，由于源区的不同，行星际中的磁通量绳在太阳风中呈现不同的内部属性和特征。这些特征也有助于我们反推其源区的环境和物理过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳物理学 |
| 页码 | 118 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25484]  |
| 专题 | 云南天文台_选址与日冕观测组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄锦. 行星际磁通量绳内部特征的观测与研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
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