定量分析火星磁尾离子回流与电离层离子逃逸耦合关系的研究

项目类别：国家自然科学基金-专项项目

主持人：李坤

项目周期：2023.1-2023.12

项目简介：

火星电离层与它的磁层普遍发生着等离子体物质交换。一方面，电离层有大量的离子逃逸而损失到磁层中，另一方面离子可从磁尾向火星运动。最终损失的离子所造成的水损失被认为可能是火星上水消失的重要原因，回流离子能减少损失的离子数量，可能影响着火星大气成分的演化。目前人们认为火星的磁尾离子回流主要来自于磁尾等离子体片和太阳风粒子沉降，而这两种机制形成的粒子沉降都能使离子逃逸率增加。离子逃逸率增加时可能改变离子回流通量，但是目前人们对这两种机制在不同的行星际条件下对离子逃逸的耦合情况还不清楚。为此，我们将利用火星探测器观测数据，定量地计算太阳风沉降电子、太阳风沉降离子以及等离子体片粒子回流与火星电离层离子逃逸之间的相关系数，研究结果为理解太阳风粒子沉降和磁尾磁重联对于电离层粒子逃逸的相对重要性以及它们之间的耦合关系，并有望为解释火星与金星离子回流的不同提供新的线索。