喉区极光模型再考

摘要

太阳风—磁层—电离层耦合是一个在太阳风驱动之下包含磁鞘区缓冲、磁层—电离层响应并反馈的系统性过程.以往观测研究主要侧重于分析太阳风驱动作用,磁鞘区贡献及磁层、电离层反馈作用的研究明显不足.在磁正午附近分立极光与弥散极光分别对应发生在磁层外部和磁层内部的过程.喉区极光是一种只发生在磁正午附近的特殊分立极光结构,它的走向大体沿对流方向分布,并且与沿对流分布的条带状弥散极光密切相关,这表明它的产生可能会受磁层内部因素影响.同时,它的发生率与径向行星际磁场相关,表明它的产生也会受到磁层外部因素影响.此外,系列观测还表明喉区极光对应磁层顶上的凹陷结构,并伴随明显的磁层顶重联特征.为了系统性解释上述所有观测结果,本文对前期提出的一个喉区极光概念模型进行了修正.修正新模型认为电离层反馈影响磁层顶重联是产生磁层顶凹陷的关键,而径向行星际磁场条件下在磁鞘中产生的高速流在产生磁层顶凹陷过程中可能只起促进重联发生的作用.模型综合考虑了磁层内、外因素对太阳风—磁层—电离层耦合过程的影响,可能会为全面理解该过程提供一个新的思路.