月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,通過(guò)對(duì)月球與地球磁層相互作用的研究,可以加深對(duì)非磁化太陽(yáng)系天體與周圍等離子體相互作用以及地月系統(tǒng)間相互作用的理解。在月球的軌道周期中,它大部分時(shí)間暴露于太陽(yáng)風(fēng)中,剩余約四分之一的時(shí)間位于地球磁層中。地球磁層屏蔽了大量的太陽(yáng)風(fēng),但是在地球磁層內(nèi)同時(shí)存在著來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)和地球的成分(例如,H+、He+、O+、N2+、NO+、O2+),其粒子能量的范圍較大,粒子通量通常比太陽(yáng)風(fēng)低,地球磁層內(nèi)不同區(qū)域的等離子體能量和通量也各不相同。而月球無(wú)大氣無(wú)固有磁場(chǎng),等離子體可以直接作用于月球表面,故地球磁層與月球之間或多或少會(huì)產(chǎn)生影響。因此,本文將對(duì)月球與地球磁層之間的相互作用進(jìn)行研究,包括地球磁層粒子對(duì)月球表面水的生成的影響,月球位于地球磁層內(nèi)的不同區(qū)域?qū)Φ厍虼艑哟艌?chǎng)活動(dòng)的影響。在第一章中,主要介紹了月球與等離子體相互作用的研究背景,包括不同天體與等離子體的相互作用機(jī)制;固體表面受等離子體轟擊所產(chǎn)生的效應(yīng);月球空間的等離子體環(huán)境,其中包括月球與太陽(yáng)風(fēng)相互作用,月球與磁層相互作用的研究現(xiàn)狀以及比較月球處于太陽(yáng)風(fēng)和磁層中時(shí),等離子體環(huán)境的異同等。在第二章中,主要介紹了地球磁層粒子對(duì)月...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１．月球軌道的空間等離子體環(huán)境［Ｈａｒａｄａ，２０１５］??

月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，與地球相近，地月平均距離為３．８４Ｘ１０５?ｋｍ?（約６０個(gè)地球??半徑ＲＥ，?１?ＲＥ?＝?６３７８?ｋｍ），月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道面與地球赤道面的交角為５°?，??如圖１．１所示，月球大部分時(shí)間是處在太陽(yáng)風(fēng)擴(kuò)散路徑上，直接暴露在太陽(yáng)風(fēng)中??的時(shí)間占月球軌道周期的....

圖１．２．月球與太陽(yáng)風(fēng)相互作用的卡通示意圖［Ｈａｌｅｋａｓｅ／〇／．，２００９］??

等離子體空腔，稱為月球尾跡［Ｌｙｏｎ，?１９６７］。月球尾跡內(nèi)部等離子體密度為零，而??磁場(chǎng)強(qiáng)度比周圍未擾動(dòng)的行星際磁場(chǎng)高３０?－?４０％［Ｎｅｓｓ．，?１９６７］，長(zhǎng)約４３，０００?ｋｍ，??可延伸至２５個(gè)月球半徑［Ｃｌａｃｋｅｒａ／．，２００４］，如圖１．４所示。在月球尾跡邊....

圖１．３．太陽(yáng)風(fēng)與月球相互作用形成的尾跡及其內(nèi)磁場(chǎng)和離子通量的變化［涂??

?Ｓｈｏｃｋ?Ｗａｖｅ７?￣??圖１．２．月球與太陽(yáng)風(fēng)相互作用的卡通示意圖［Ｈａｌｅｋａｓｅ／〇／．，２００９］??從宏觀角度看，月球向日面阻擋了太陽(yáng)風(fēng)等離子體流，在月球陰影區(qū)域形成??等離子體空腔，稱為月球尾跡［Ｌｙｏｎ，?１９６７］。月球尾跡內(nèi)部等離子體密度為零，而??磁場(chǎng)強(qiáng)....

圖１．４．太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子與月球表面相互作用示意圖［Ｆａｒｒｅｌｌ?ｅ／Ｗ，２０１７］??

在月球軌道處（距地心約６０Ｒｅ），在磁尾等離子體片北面和南面較高的緯度??內(nèi)的整個(gè)磁尾經(jīng)度內(nèi)都充滿了邊界層等離子體（尾瓣），而且月球位于磁層不同??區(qū)域時(shí)，所面對(duì)的等離子體能量和通量各不相同，圖１．５中顯示了在月球軌道上??等離子體幔和等離子體片中等離子體微分通量能譜［Ｈａｒｄｙ....

本文編號(hào)：3982385