日—地科学

太阳是我们地球所在的太阳系里唯一可变化的恒星,这种随时间的变化来自太阳的旋转和内部的对流区,以及从太阳内部向日面传输热气。上述两种运动的相互作用即旋转和对流产生的所谓“太阳发电机过程”,人们至今并不十分了解,仅粗略地了解到有11年的周期。太阳的外部大气叫“太阳日冕”,并由它产生太阳风,这种“风”是一种不可见的热的,高速太阳等离子体,从日面一直贯通整个太阳系。 60年代初“水手二号”发现了包围地球及太阳系内其它行星的太阳风。由于我们居住的地球本身也有磁场,带有“冻结磁场”     

美国"空间环境及其效应"计划

对航天器来说,围绕地球和太阳的空间环境是极为严酷的.它决不是完全真空,而是充满高能粒子流和来自太阳的电离辐射.地磁场把热等离子体(或太阳风)捕获并集中在一个区域内,在地球上层大气存在着热流动和热梯度,而在地球周围还存在天然的微流星和不断积累的由航天器产生的人为空间碎片.     

几种材料的磁层亚暴环模试验

<正> 一、引言星际空间存在运动着的带电粒子。当太阳风粒子到达地球磁层顶且随着太阳风粒子而来的星际磁场,指向地磁南极时,太阳风中的感应电流产生的附加场使地磁场发生畸变。迎着太阳的一面较为扁平,而背着太阳的一面形成一个很长的磁尾。在磁尾区,太阳风粒子的注入(它们的能量为几十电子伏到几千电子伏)引起了高能粒子的大量增加。这些高能粒子在     

双星照环宇

天气,对于人类来说是很重要的一件事。刮风、下雨、冰雹、飓风,这些耳熟能详的名词,代表了人们几千年来对天气的认识,也使人们认识到了大自然的无穷威力。观天,成为人们日常生活的一部分,也是人类赖以生存的的手段。其实,地球只是太阳系大家族中的小弟弟,她的能量来自于太阳的照耀。太阳的一举一动,对于地球来说显得尤为重要。太阳一感冒,地球就会打喷嚏。因此,了解太阳对地球的作用机理,是科学家们迫切需要解决的问题。科学探测的背景地球主要是由固体物质组成的,有一个强度适宜的地磁场,它透过大气层,延伸到地球以外很远的地方。太阳风是…     

“惊艳”北极光

极光是地球南北极地区的自然奇观.当太阳带电粒子(太阳风)进入地球磁场,在地球南北两极附近地区的高空,夜空会出现灿烂美丽的光辉,这就是极光.在南极称为南极光,在北极称为北极光.如果有机会亲眼看到极光的话,你一定会惊叹于大自然的鬼斧神工,甚至会产生敬畏之情.挪威摄影师比约恩·约根森就捕捉到许多令人"惊艳"的北极光照片.     

“哈勃”眼中的木星和土星极光

最近,“哈勃”太空望远镜上新安装的影像分光仪(STIS)发挥其高度解像力捕捉到了木星和土星两极的壮丽极光。 众所周知,地球极光是由太阳吹向地球的太阳风     

NASA成功发射PSP探测器

正2018年8月12日,NASA成功发射帕克太阳探测器(PSP)。PSP主要科学目标是跟踪太阳日冕中的能量和热量流动,探究太阳风和太阳高能粒子加速的原因。PSP将成为首个飞入日冕的探测器,其采用原位测量与成像技术相结合的方式,有助于增进对太阳风起源和演化的理解,并提升预测影响地球生命和技术的空间环境的能力。PSP将以当前最接近太阳     

日冕边界条件与太阳风共转相互作用

本文根据第二十太阳周太阳风数据的统计分析结果,用太阳风二维理想流体模型探讨近太阳区的不同边界条件太阳风与共转相互作用对1AU处太阳风各参数影响,得到共转相互作用不能引起太阳风速度和马赫数的反相扰动,推断在太阳风加速区温度扰动对太阳风的影响最大,而在太阳风传播区速度扰动对太阳风的影响最大.      

ACE和STEREO-B太阳风速度的统计分析

采用小波分析方法讨论了2008—2011年ACE和STEREO-B卫星太阳风速度的27天周期特性,运用一元线性回归分析方法计算了两颗卫星太阳风速度的线性表达式,分析和计算结果表明,ACE和STEREO-B卫星探测到的太阳风速均在8～16d,16～32d的频域尺度上较为显著,在局部相同时域上,二者太阳风速的27天周期均较为显著;当太阳活动为低年时,相关性好. 作为应用实例,使用STEREO-B卫星太阳风探测数据,预测2012年10月1—17日的ACE太阳风速度,结果表明,预测值与实测值趋势一致,CME过程对预测值有一定影响. 通过本项研究,初步统计出了ACE与STEREO-B太阳风速度的关系,利用STEREO-B能够提前数天监测到即将由太阳吹向地球的太阳风特性,为建立直观的重现型地磁暴中期预报模型奠定了基础.      

“太空之花”照亮地球

在茫茫的太空中,几年之后很可能将盛开一朵朵"太空之花"。它们就像是太空中的向日葵,始终迎着灼热的太阳,收集着来自太阳的光和热。这些"太空之花"并非奇异的外星生物,而是美国研究人员正在研制的新型卫星,它们可将收集来的太阳能输送到地球上为人们照亮。夜幕降临之时,孩子们有时会问:"太阳公公哪里去了呢?"父母们则会     

史汪彗星的彗尾

史汪彗星彗尾里的纹纹路是怎么产生的?2006年11月,史汪彗星意外增亮到肉眼可见的程度,而离子尾也出现了幽灵般变幻的细部构造.离子尾是由太阳紫外线游离的体所构成,并在太阳风的推送下离开太阳.太阳风本身就具有很强的结构性,并深受太阳变幻莫测的磁场的挟制.     

拍拍手捉天狗

在民智未开的时代,日食被认为是不祥之兆,是上天警告人类的一种动作;而民间则说是天狗要吃掉太阳,所以要敲打碗盆把天狗吓走.其实,日食只是一种掩蔽现象而已.日食的主角是太阳,但实际上最关键的角色是月球,而地球只是一名刚好路过的观众而已.日食是月球遮住了太阳,影子落在地球上,所以地球上某些地区的人看不到太阳的一种现象.     

太空新航线

<正>"猎鹰"9发射美深空气候观测卫星2月11日,太空探索技术公司的"猎鹰"9-1.1(R)型运载火箭在卡纳维拉尔角空军站发射了美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的"深空气候观测台"卫星,但原定再次进行的第一级火箭海上漂浮平台着陆试验因海况不佳而被取消,改为在海面上着陆。"深空气候观测台"是NOAA、NASA和美国空军的联合项目,是一颗空间天气与地球科学卫星。卫星重570千米,将部署到距地球约150万千米的日地第一拉格朗日点(L1),用于开展至少2年的空间天气和太阳风监测,对来袭的太阳暴发活动进行预警,可为可能受     

空间物理学科发展战略研究

空间物理学是人类进入空间时代后迅速发展起来的一门新兴的多学科交叉的前沿基础学科。其将太阳和太阳风控制的日球层空间作为一个系统，研究太阳/太阳风与行星/彗星的上层大气、电离层、磁层乃至星际介质之间的相互作用。空间物理学从本质上讲是一门实验科学，空间物理探测是空间物理学发展的基础。进入新世纪，随着空间基础设施和人类高技术活动的日益频繁，空间物理学进入新的发展阶段，强调科学与应用的密切结合。近年来，空间物理学取得了一系列重要进展。本文对接国家自然科学基金委地球科学部“宜居地球-地球系统科学”的顶层战略设计，梳理总结近年来空间物理各学科发展动态和趋势，凝练中国空间物理学未来发展的重点领域，优化学科布局，推进空间物理各学科的高质量发展。     

彗星的神奇现象

为什么彗星有两条尾巴?阳光辐射和太阳风会将彗星的头部"吹"出一条或者多条的尾巴,所以当彗星接近太阳时,彗尾最长,而远离太阳去时,彗尾开始缩短。事实上,大部分彗星通常有两条尾巴,一条是由尘土组成的,另一条是由气体组的,如图所示。由于彗星在太空中高速运动和行星引力的合成作用,尘土构成的尾巴会稍稍有点弯曲。由于气体比固体更轻,且更易被太阳风吹动,所以气体构成的尾巴通常是笔直的。另外,彗尾看起来都很亮,气体彗星尾巴是由于其中一些粒子本身就可以发光,尘土彗星尾巴是由于尘土颗粒反射光线,而变得闪亮。     

太阳风中磁重联的可能性及其观测证据

本文利用美国行星际监测卫星IMP-H和IMP-J同时在弓激波上游的极佳时机(1976年1月21日—22日)探测的结果, 比较了两个卫星同时测得的离子脉冲(E≥125keV/Q, Q≥1)的计数率和各向异性.分析表明在IMP-H比IMP-J离地球远的四个事件a—d中, a和b事件时, IMP-H上测得的计数率大于IMP-J上计数率, 各向异性从太阳指向地球;c事件时, IMP-J上计数率大于IMP-H上的测量值, 各向异性从太阳指向地球;d事件时, IMP-J上计数率大于IMP-H上的相应值, 各向异性改变方向, 从地球指向太阳.它们可以用太阳风中扇形边界样的磁场反转形态磁重联产生的高能粒子的假说来满意地得到解释.      

SIP-AMR-CESE模式对CR2055背景太阳风的模拟

使用三维太阳行星际自适应网格守恒元解元太阳风模型（SIP-AMR-CESE MHD）,模拟从太阳表面到地球轨道附近的太阳风.该模型使用六片网格技术,同时利用PARAMESH软件包实现网格自适应.在该模型的基础上,通过增加广义拉格朗日乘子（GLM）磁场散度误差消去方法,完善网格加密放粗判据,微调加速加热形式等方法,使模拟结果与观测更好地符合.另外,通过控制不同时刻的计算区域,显著提高了模型的计算效率.在此基础上,给出了模型改进后模拟得到的CR2055太阳风稳态解与观测的对比分析.      

印度首次太阳探测任务——阿迪蒂亚-L1分析

<正>2023年9月2日，印度首个太阳探测器——阿迪蒂亚-L1(Aditya-L1)从萨迪什·达万航天中心搭乘极轨卫星运载火箭-XL(PSLV-XL)发射升空，将研究太阳日冕、太阳风及其对地球附近环境的影响。1任务背景2008年1月，印度空间科学咨询委员会（ADCOS）提出“阿迪蒂亚”（Aditya）方案，Aditya在梵语中意为“太阳”。该方案的最初设计是一颗400kg的低地球轨道小型卫星，该卫星将携带一台日冕仪，用于日冕研究。     

2020年国外深空探测领域发展综述

1 欧洲发射"太阳轨道器",将近距离观测太阳极区 2020年2月10日,欧洲航天局(ESA)发射太阳抵近探测任务—"太阳轨道器"."太阳轨道器"最近将距离太阳仅60个太阳半径,即约0.28AU(约4.2×107km),将首次获取太阳极区的图像,对太阳极区进行近距离观测,并对日球层和太阳风进行详细测量,从而揭示日球层的产...     

太阳电池的研究和发展

前言太阳的辐射能是地球上主要的能量源泉,太阳一年辐射到地球上的能量大约为6×10~(17)千瓦·小时,相当于全世界所用的各种能量总和的二万倍。太阳能是一种无穷无尽的、廉价而洁净的能源,它不会象利用矿物燃料那样造成严重的环境污染。太阳能电池,就是利用光生伏打效应把太阳能转变成电能的半导体器件,它不需要中间运转设备成本,而且单位重量提供的功率高。