本文選題：火星探測 + 火星殼磁場　； 參考：《中國科學(xué):技術(shù)科學(xué)》2010年07期

【摘要】：火星殼磁場對電離層的影響是火星電離層研究的熱點之一.本文總結(jié)了國際上針對火星殼磁場對電離層影響的研究.早期的火星電離層數(shù)據(jù)主要來自無線電掩星觀測.根據(jù)無線電掩星觀測結(jié)果,火星殼磁場主要影響電離層的電子密度標高和峰值電子密度.強水平磁場可以有效阻止等離子體的垂直擴散,導(dǎo)致頂部電離層電子密度的標高與光化平衡區(qū)域相近;而在類似極尖區(qū)的強垂直磁場區(qū)域,由于等離子體的垂直擴散增強,會導(dǎo)致擴散平衡區(qū)域電子密度標高的增加.MGS的無線電掩星觀測發(fā)現(xiàn)在火星殼磁場比較強的南半球區(qū)域電離層主峰值電子密度平均略高于在北半球弱磁場區(qū)域的觀測結(jié)果.MEX首次利用頂部探測雷達對火星電離層進行觀測,其觀測結(jié)果證實電離層主峰值電子密度的異常增加只發(fā)生在火星殼磁場中類似極尖區(qū)的開放磁場區(qū)域,而且峰值電子密度增加的幅度遠大于無線電掩星觀測的結(jié)果.造成在火星殼磁場類似極尖區(qū)的開放磁場區(qū)域出現(xiàn)電離層主峰值電子密度異常增加的可能機制有兩種:一種與能量粒子的注入有關(guān);而另一種與等離子體不穩(wěn)定性的激發(fā)和波動加熱有關(guān).目前還無法確定是哪種機制起主要作用.在此基礎(chǔ)上,本文提出了火星電離層和等離子體環(huán)境需要深入研究的幾個問題.
[Abstract]:The influence of the magnetic field of the Martian crust on the ionosphere is one of the hotspots in the study of the ionosphere of Mars. This paper summarizes the international studies on the influence of the magnetic field of the Martian crust on the ionosphere. Early Mars ionospheric data came mainly from radio occultation observations. According to radio occultation observations, the magnetic field of the Martian crust mainly affects the electron density elevation and peak electron density in the ionosphere. The strong horizontal magnetic field can effectively prevent the vertical diffusion of the plasma, resulting in the elevation of the electron density of the ionosphere at the top is close to the photochemical equilibrium region, while in the strong vertical magnetic field region similar to the polar tip, the vertical diffusion of the plasma is enhanced. Radio occultation observations of MGS show that the main ionospheric peak electron density in the southern hemisphere with stronger magnetic field in the Martian crust is slightly higher on average than in the weak magnetic field region of the northern hemisphere. MEX used the top detection radar for the first time to observe the Martian ionosphere. The results show that the anomalous increase of the main peak electron density in the ionosphere occurs only in the open magnetic field region similar to the polar tip in the Martian shell magnetic field, and the amplitude of the increase in the peak electron density is much larger than that of the radio occultation observations. There are two possible mechanisms for the increase of the main ionospheric peak electron density in the open magnetic field region of the Martian shell magnetic field similar to the polar tip: one is related to the injection of energy particles; The other is related to the excitation and wave heating of plasma instability. It is not yet possible to determine which mechanism plays a major role. On this basis, several problems need to be studied in the ionosphere and plasma environment of Mars are presented.
【作者單位】： 北京大學(xué)空間物理與應(yīng)用技術(shù)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(批準號:40704026,40774095) 北京市教委共建項目(批準號:XK100010404)資助
【分類號】：P185.3

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本文編號：2014064