强磁场结构在行星际空间膨胀的数值模拟

本文研究了强磁场结构在18—240R_s的行星际空间的膨胀效应。模拟结果表明, 强磁场结构的膨胀能够形成典型的磁云剖面结构;膨胀速度明显依赖于磁场强度的大小;强磁场结构运动的速度直接影响到它的动力学特性。     

激波在行星际介质中的能量耗散

导出激波下游介质相对上游介质能流通量增量公式,并由HeliosA,B飞船太阳风观测资料得出不同流速太阳风流中各参量随日心距的幂律变化。以此作为背景值分别计算出磁能、内能、动能和总能在不同日心距离处的能量耗散率。结果指出激波后介质以动能增加为主,内能次之,磁能最少;总能耗率在近日处较大,但下降较快。从0.3-1.0AU,不同强度激波总能耗随初始Alfvén激波数A₁₀增大而增大,对A₁₀从2.0-10.0的计算结果与观测值一致。     

超高能宇宙线电子在星际介质中的传播

本文研究能量高达10¹²eV以上宇宙线电子在星际介质中的传播特征, 得到了一些有趣的结果。作为一种自然的猜测, 宇宙线电子高能成份的区域性特征, 可能是导致银河系γ射线辐射的非均匀成团状分布结构的直接原因。     

X射线脉冲星导航在行星际轨道上的应用

X射线脉冲星导航技术被认为是新一代导航技术,非常适合于行星际探测.深入分析了利用搜索空间方法求解飞行器真实位置和估计位置相位差的脉冲整周期模糊数,解决了相位导航方法存在的周期模糊数问题.利用轨道动力学模型估计飞行器的位置,并以真实位置和估计位置上的脉冲相位之差作为反馈进行偏差校正.仿真表明,X射线脉冲星导航方法在行星际轨道上是可行和高效的.     

行星际慢激波的传播和演化

采用二维理想MHD模型,分别在日球赤道面（二维二分量模型）和日球子午面（二维三分量模型）内研究太阳风中慢激波的传播和演化规律。结果表明,慢激波在向外传播的过程中逐渐演化为由原慢激波和新产生的快激波构成的激波系统。该激波系统在子午面内相对慢激波源中心法线基本对称,而在赤道面内则是不对称的:快激波阵面和慢激波阵面之间存在一个切触点,该处两个激波合并,蜕化为气体激波。上述切触点相对激波源中心法线东偏,且东偏角度在激波系统向外传播过程中不断增加。初步分析表明,行星际磁场的螺旋结构是产生日球赤道面内慢激波传播和演化的东西不对称性的主要原因。     

时变体数据传输函数设计及其在行星际数值模拟结果可视化中的应用

为便于太阳风暴行星际传播数值模型结果可视化分析,提出一种针对时变模拟数据体绘制的传输函数设计算法（Transfer Function for Time-varying Volume data,TFTV）。该算法首先基于KNN（K-Nearest Neighbors,KNN）背景差分法提取运动区域;然后,利用频率调谐（Frequency Tuned,FT）显著性算法检测日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection,CME）,并设计颜色反映射算法查找CME与背景的分界阈值;最后,基于阈值自适应调整传输函数实现各时间步上运动区域中CME的快速三维可视化。实验结果表明,该算法能够适应静态及动态背景下CME的数值模型结果,相对于线性传输函数有效避免了视线方向的遮挡,直观自动地展示了相对动量的变化,示踪行星际空间中CME的演化过程,局部区域的提取降低了数据冗余,借助算法自动分析数据自适应调整传输函数避免了人工调整的低效性。     

太阳耀斑行星际激波传播中的追赶效应

本文采用二维MHD模型对具有不同间隔时间的2个耀斑先后爆发,模拟研究它们所对应的行星际激波间的追赶效应,并和单个耀斑所产生的行星际激波相比较。研究结果表明,间隔时间一天以内的2个耀斑激波在行星际空间向外传播时,激波之间有明显的相互作用发生,间隔时间的长短决定了激波传播过程中追赶效应的强弱。根据数值试验结果,追赶效应可归纳为4类,(1)强追赶效应,(2)中等追赶效应,(3)弱追赶效应,(4)无追赶效应。属于强追赶效应的2个耀斑激波传播至1AU处,产生的行星际扰动非常相似于单个耀斑激波的扰动。     

木星光环的形成

在20世纪70年代末期,科学家从“旅行者”号太空飞船传回的资料发现,木星有两个光环。后来,他们又发现了木星的第三个光环。由于这个光环比较透明,被科学家称为薄纱光环。美国康奈尔大学的天文学教授根据“伽利略”太空飞船搜集的资料发现,木星的光环,是由于流星撞击木星四个小卫星所产生的尘埃产生的。因为木星的卫星体积不大,没有足够的引力,所以不能阻止流星的尘埃飞离卫星表面。木星的直径约为14.3万千米,而尘埃形成的光环分布在离木星核心9万千米～25万千米的上空。红色的光环约16千米宽,是由流星撞击离木星最近的两个卫星所产生的尘埃…     

揭秘木星的磁场

太阳系中磁场最大的行星是哪一个?众所周知磁场是看不见的,在太阳系中,仅仅有6个行星有磁场,它们分别是水星、地球、木星、土星、天王星和海王星。在这6个行星中,木星的磁场是最大和最强的,其赤道附近的磁场密度为4高斯,比地球磁场大10倍。木星的磁气圈也大得惊人,它的范围甚至超过了木星的环系,半径约为640万千米,可以装数千个太阳。类似地球磁气圈上的效应,太阳风也将木星的磁气圈吹出一个长