土星辐射带的形成

　　土星存在辐射带最早由Pioneer 11卫星证实。与地球辐射带类似，径向扩散和局地加速/损失是造成土星辐射带动态变化的两种主要物理机制。Z模波和哨声模合声波是土星辐射带电子加速和损失的两种可能的主要机制。目前认为在土卫二的轨道以内（L<4），土星辐射带是由Z模波加速电子形成的，但是对于土卫二的轨道以外的土星辐射带的形成机制尚不清楚。

　　中山大学大气科学学院空间天气团队俞江副教授及其合作者利用数值模拟详细研究了L=6处土星辐射带的形成机制。其结果显示，合声波分布在赤道附近而Z模波则分布在高纬区域，合声波能够散射几乎所有投掷角的电子，而Z模波则只能散射小投掷角的电子，这两种波模的联合作用则可以明显加速电子从而形成土星辐射带。这项研究为理解土卫二的轨道以外土星辐射带的形成提供了一种可能的物理机制。

　　该研究成果发表在Geophysical Research Letters：Yu, J., Li, L. Y., Cui, J., Cao, J. B., & Wang, J. (2019). Combined effects of equatorial chorus waves and high‐latitude Z‐mode waves on Saturn's radiation belt electrons. Geophysical Research Letters, 46. https://doi.org/10.1029/2019GL084004