金星等離子體環(huán)境為探索基本等離子體物理過程提供了天然實(shí)驗(yàn)室，如無碰撞弓激波的形成與變化。當(dāng)磁聲速太陽風(fēng)被金星電離層阻擋并隨后減速到亞磁聲速度時(shí)，便形成一個(gè)弓激波。磁流體力學(xué)理論提出，無碰撞弓激波是朝向太陽傳播并停留在太陽風(fēng)中的快磁聲波。因此，弓激波的位置取決于磁聲馬赫數(shù)。盡管磁聲馬赫數(shù)具有重要意義，但考慮到太陽活動(dòng)和行星際磁場的作用，弓激波的變化較為復(fù)雜。

為厘清弓激波的位置變化及物理機(jī)制，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心特別研究助理徐麒團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南京信息工程大學(xué)副教授王明，利用磁流體力學(xué)數(shù)值模擬分析太陽輻射和太陽風(fēng)條件對金星弓激波位置的影響。模擬結(jié)果顯示，金星的弓激波形狀和位置受太陽輻射通量與太陽風(fēng)磁聲馬赫數(shù)的影響。相關(guān)成果發(fā)表在《天文學(xué)雜志》（The?Astronomical Journal）上。

進(jìn)一步，該團(tuán)隊(duì)利用金星快車的觀測數(shù)據(jù)驗(yàn)證模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，金星弓激波的空間尺度隨磁聲馬赫數(shù)呈非線性變化并與太陽輻射通量呈線性相關(guān)，但除行星際磁場和激波法線之間的夾角外，弓激波位置與行星際磁場強(qiáng)度、方向及太陽風(fēng)動(dòng)壓沒有明顯相關(guān)性。基于上述發(fā)現(xiàn)，該團(tuán)隊(duì)建立了金星弓激波位型隨太陽輻射和太陽風(fēng)磁聲馬赫數(shù)變化的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。這一模型闡明了平靜太陽風(fēng)條件下弓激波的變化行為，揭示了磁云撞擊金星期間在極低的磁聲馬赫數(shù)條件下擴(kuò)展的弓激波位置。相關(guān)成果發(fā)表在《地球物理研究雜志-空間物理學(xué)》（Journal of Geophysical Research: Space Physics）上。

研究工作得到國家自然科學(xué)基金和北京市自然科學(xué)基金的支持。

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