金星磁尾电流片磁场结构的研究

研究金星磁尾电流片的磁场结构及其拍动特性对于探讨金星磁尾动力学过程，比较研究地球、火星磁尾电流片等都有着极其重要的意义。本项目拟利用金星快车的磁场观测数据，采用单点卫星数据分析方法，通过个例研究和统计分析，获得金星磁尾电流片的磁场结构分布特征及其拍动特性。具体包括：1）参照平衡态Harris电流片模式，考察在不同外部太阳风条件下金星磁尾电流片的磁场分布特性，磁场结构特征（尤其是磁场强法向分量和强导向分量情况下），估算相应电流片厚度，电流密度等物理参数；2）对比地球磁尾电流片的拍动特性，确定金星磁尾电流片拍动的运动特性、磁场结构特征，并获得金星磁尾电流片拍动的可能触发机制。通过本项目的研究，以期获得对金星磁尾（尤其是近磁尾）电流片的磁场分布及其拍动特性的清晰物理认识，并能为进一步探讨金星磁尾动力学过程，比较研究地球、火星磁尾电流片等提供重要的科学线索。

在本项目基金的资助下，我们对金星磁尾及相关项目研究工作取得了丰富的科研成果，完成了预期科学内容和目标：.1..利用金星快车磁场探测数据，重构了金星磁尾的三维磁场结构，估算了金星磁尾电流片的厚度和电流密度。.2..利用金星快车磁场数据，获得了金星磁尾电流片的拍动特征，并比较地球磁尾电流片拍动，探讨了金星磁尾电流片的拍动触发机制。（论文已经投稿，见附件）。.3..利用金星快车数据，分析了行星际磁场对金星弓激波的调控机制，发现行星际磁场局地切向分量能有效控制弓激波的结构。.4..利用火星快车数据，分析了火星电离层边界层结构，发现光电子边界层要比电离层顶要高一些。.5..发展了基于单点探测来分析磁绳轴向的方法。通过该方法，不仅能获得磁绳轴向，还能得到卫星距轴心的局地径向距离，局地电流密度等多种参量，有重要应用前景。.6..基于任意卫星星簇形态结构的多点探测，发展了计算物理量空间梯度的普适性方法。.7..针对SWARM两点探测，并考虑无力位形的假设，发展了一个算法来计算磁场的梯度分量。.8..利用Cluster多点观测及分析方法研究了地球磁尾磁绳结构的精细特征，发现在磁绳中心附近磁场结构是基本满足无力位形结构的。.9..利用Cluster多点观测发现了磁尾电流片强By分量的空间分布特征——By在电流片中心取得极大值。这为相关磁尾动力学研究提供了重要观测证据。.10..利用Cluster和TC-1数据，统计分析了地球近地磁尾电流片中磁场的大尺度径向分布，获得了在不同磁活动条件和不同太阳风参数条件下的径向分布特征。.11..利用Cluster多点探测数据及多点分析方法，统计分析了地球近地磁尾电流片中磁场结构的分布，发现近地磁尾电流片存在明显的晨昏不对称性。.12..利用Cluster多点磁场探测及多点分析方法，首次统计分析了地球环电流区域磁场结构和电流密度的演化特征。