地球磁尾等离子体片中粒子参数统计研究

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爆发性高速流(Bursty Bulk Flows,简称BBFs)是地球磁尾等离子体片(Plasma Sheet,简称PS)中的地向高速等离子体喷流,在磁层中的物质和能量的输运过程中起着关键作用,一直都是磁层物理研究的重点对象。因受限于早期卫星的等离子体探测精度太低,目前对爆发性高速流中的粒子特征依然有待深入研究。我们利用美国航天局最新的THEMIS(Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms)卫星在2008年和2009年的一月到四月和MMS(Magnetospheric Multiscale)卫星在2017年和2018年五月到八月对地球磁层的高精度观测数据,挑选出了315个爆发性高速流事例,开展对爆发性高速流等离子体参数的统计研究,主要结果如下:当AE指数越大,爆发性高速流的发生率也越大;相比于BBFs前的宁静等离子体片,大约有41%的BBFs比宁静等离子体片的密度低、温度高,大约有16%的BBFs比宁静等离子体片的密度高、温度低,其它的BBFs类型大约有44%;BBFs的离子密度在晨侧和昏侧接近,无明显的区别;BBFs的离子温度在昏侧比晨侧更高,且刹车区内离子温度比中磁尾更高;在离子温度与电子温度的比值的统计结果发现离子温度与电子温度具有相关性,当T_e<2ke V时,离子温度与电子温度都在增加,当T_e>2ke V时,离子温度减少,但电子温度增加。同时,电子温度小于0.5ke V,T_i/T_e的值在4之上,电子温度T_e在0.5至2ke V之间,T_i/T_e的值在2~4之间。当电子温度T_e大于2 ke V,T_i/T_e越来越接近1。
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