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水星磁层中的慢模稀疏与压缩前沿:从 MESSENGER 观测到未来 BepiColombo 探测

地球与行星天体物理 2023-11-08 v1 太阳与恒星天体物理 空间物理

摘要

背景。在特定的太阳风条件下,水星磁鞘中可能出现驻留慢模稀疏与压缩前沿结构。目的。本研究旨在通过比较 MESSENGER 磁强计数据与磁流体动力学模拟,识别水星磁层中慢模结构(SMS)形成所需的风条件。方法。我们使用球坐标下的磁流体动力学代码 PLUTO 来重现太阳风与水星磁层的相互作用。首先,针对行星际磁场(IMF)的取向和动压,识别了 SMS 形成的最优风条件。接着,将模拟中沿 MESSENGER 轨迹计算的磁场与 MESSENGER 磁强计数据进行比较,以识别卫星遭遇 SMS 的示踪特征。结果。SMS 形成的最优风条件要求 IMF 朝向北方或径向方向。2011 年 9 月 8 日的 MESSENGER 轨道发生在靠近北极附近 SMS 形成最优构型的风条件下,导致卫星轨迹可能与 SMS 相交。MESSENGER 磁强计数据显示,在卫星穿过模拟中观测到的压缩前沿附近后,磁场模出现相当强的下降,为 SMS 提供了间接证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03710,
  title  = {Slow-mode rarefaction and compression fronts in the Hermean magnetosphere: From MESSENGER insights to future BepiColombo observations},
  author = {J. Varela and F. Pantellini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03710},
  year   = {2023}
}