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结合扩散与平流效应的巨行星磁层湍流加热模型

空间物理 2022-01-12 v1 地球与行星天体物理 等离子体物理

摘要

木星与土星磁层中的离子温度被观测到从约 10 个行星半径处显著升高至 30 个行星半径处。已有不同加热机制被提出以解释此类观测,包括一种基于磁流体(MHD)湍流与磁通管扩散的木星加热模型。近来,一种基于平流的 MHD 湍流加热模型也被证明可解释木星与土星的温度升高。我们进一步通过结合扩散与平流两方面效应来发展该湍流加热模型。该联合模型满足了物理一致性要求:当径向流动速度较小时扩散应占主导,反之当径向流动速度较大时平流应占主导。与观测的比较表明,此前使用仅平流模型所达成的一致结果在较大径向距离处依然成立。此外,扩散带来的额外加热使得在较小径向距离处与温度观测更为吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.08767,
  title  = {A Turbulent Heating Model Combining Diffusion and Advection Effects for Giant Planet Magnetospheres},
  author = {C. S. Ng and B. R. Neupane and P. A. Delamere and P. A. Damiano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08767},
  year   = {2022}
}

备注

Submitted to Geophysical Research Letters