火星轨道同步观测揭示开尔文-亥姆霍兹不稳定性驱动的大气离子整体逃逸
空间物理
2026-08-04 v1 地球与行星天体物理
等离子体物理
摘要
由太阳风驱动的大气离子逃逸是控制火星大气长期损失的关键过程。局域等离子体云可以携带大量行星离子离开火星，代表整体逃逸事件。然而，由于缺乏同步的上游测量，它们的起源一直不清楚。利用 MAVEN 和天问一号任务的联合观测（提供实时上游监测），我们直接证明了这些等离子体云是由开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHI）产生的非线性波包。通过两点测量首次约束了 KH 波的空间尺度。等离子体云内的离子通量比典型的稳态逃逸通道高一到两个数量级。我们的结果表明，KHI 是太阳风与行星上层大气耦合的重要过程，并在塑造无磁化行星的大气离子逃逸中起着关键作用。
引用
@article{arxiv.2608.03780,
title = {Simultaneous Mars-orbit observations reveal Kelvin-Helmholtz instability-driven bulk atmospheric ion escape},
author = {Chi Zhang and Chuanfei Dong and Gangkai Poh and Jasper Halekas and Xuanye Ma and Ruhunusiri Suranga and Kathleen G. Hanley and Han-Wen Shen and Hongyang Zhou and Xinmin Li and Liang Wang and Jiawei Gao and Shannon Curry and Christian Mazelle},
journal= {arXiv preprint arXiv:2608.03780},
year = {2026}
}