向梁

(中国科学院紫金山天文台南京 210023)

电磁离子回旋波是指频率低于或者接近离子回旋频率的电磁波,其存在左旋和右旋两种偏振状态.通过回旋共振相互作用,电磁离子回旋波能直接与粒子发生能量交换,对太阳风等离子体加热和加速等能化现象起着重要作用.然而,太阳风中电磁离子回旋波的激发机制及其波粒相互作用尚未完全清楚.本学位论文深入、系统地研究了太阳风等离子体环境下离子束流对电磁离子回旋波激发机制的影响及其波粒相互作用,为进一步理解与解释太阳风中微观等离子体物理过程、扰动的物理本质以及粒子能化现象等物理问题提供良好的理论依据.

首先,介绍电磁离子回旋波的双流体和动力论的理论模型、波动特性、太阳风中电磁离子回旋波的观测特征、离子束流的观测特征、电磁离子回旋波的激发机制及其波粒相互作用.

其次,研究在质子和电子束流激发离子回旋波情形下,比较了反应和动力学不稳定性的相对重要性,并讨论这两种不稳定性对太阳风回旋波激发机制的影响.对于质子束流激发离子回旋波的情形,结果显示:动力学不稳定性存在较低的速度阈值vbi∼vA(其中vbi和vA分别表示质子束流的漂移速度和当地阿尔芬速度),当vbi>2vA时,反应不稳定性将变得更加重要.当质子束流速度满足170vA),反应不稳定性能有效激发离子回旋波.

再次,鉴于太阳风中α粒子的普遍性和重要性,我们……