外行星磁层中的湍流
地球与行星天体物理
2021-04-27 v1 空间物理
摘要
外行星的磁层展现出的湍流现象，其环境在性质上不同于太阳风或星际介质。关键差异在于：磁层受物理边界限制而尺度有限；存在强烈的行星背景磁场；磁层内等离子体性质在空间上高度不均匀。典型的湍流涨落振幅远小于背景场，并以 Alfvén 时间为特征，该时间可小于非线性相互作用时间尺度。因此，外行星磁层是等离子体湍流的有趣实验室。得益于多艘航天器的原位测量，特别是 Galileo 与 Cassini 轨道器，木星与土星磁层中的湍流已得到充分证实。相比之下，由于数据不足，天王星与海王星磁层中的涨落鲜为人知。外行星磁层中的湍流对整个系统具有重要影响。湍流涨落通过波粒相互作用耗散是显著热源，可解释磁层等离子体的高温。
引用
@article{arxiv.2104.11961,
title = {Turbulence in the Magnetospheres of the Outer Planets},
author = {Joachim Saur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.11961},
year = {2021}
}
备注
Frontiers Astronomy and Space Sciences (in press, short review, topical editor: J. Borovsky)