月球是地球唯一的天然衛(wèi)星,通過對月球與地球磁層相互作用的研究,可以加深對非磁化太陽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,它大部分時間暴露于太陽風(fēng)中,剩余約四分之一的時間位于地球磁層中。地球磁層屏蔽了大量的太陽風(fēng),但是在地球磁層內(nèi)同時存在著來自太陽風(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。而月球無大氣無固有磁場,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產(chǎn)生影響。因此,本文將對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厍虼艑哟艌龌顒拥挠绊憽Ｔ诘谝徽轮?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風(fēng)和磁層中時,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月...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：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，與地球相近，地月平均距離為３．８４Ｘ１０５?ｋｍ?（約６０個地球??半徑ＲＥ，?１?ＲＥ?＝?６３７８?ｋｍ），月球繞地球轉(zhuǎn)動的軌道面與地球赤道面的交角為５°?，??如圖１．１所示，月球大部分時間是處在太陽風(fēng)擴散路徑上，直接暴露在太陽風(fēng)中??的時間占月球軌道周期的....

圖１．２．月球與太陽風(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??磁場強度比周圍未擾動的行星際磁場高３０?－?４０％［Ｎｅｓｓ．，?１９６７］，長約４３，０００?ｋｍ，??可延伸至２５個月球半徑［Ｃｌａｃｋｅｒａ／．，２００４］，如圖１．４所示。在月球尾跡邊....

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

?Ｓｈｏｃｋ?Ｗａｖｅ７?￣??圖１．２．月球與太陽風(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??磁場強....

圖１．４．太陽風(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，所面對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：3982385