名古屋大学
通过波-粒子相互作用的交叉能量耦合示意图热离子(红色)产生磁声波(MSWs绿色)，然后通过场线传播，并通过向冷离子传递能量来加热冷离子(黄色)
一部分转移的能量进入产生EMIC波(蓝色)
学分:ERG科学团队 在发表在《物理评论快报》上的一项新研究中，来自日本的研究人员表明，通过加热低能离子，地球空间中的高频等离子体波可以通过波-粒子相互作用产生低频等离子体波，从而揭示了无碰撞等离子体中新的能量传递途径
等离子体的一个显著特征是“等离子体波”的产生，这是由等离子体分布的不稳定性引起的。等离子体是一种物质状态，其特征是自由漫游的带电粒子通过电磁力相互作用
“快磁声波”是地球空间中的一种电磁等离子体波
微波固体火箭由热质子产生，被认为是“高频波”
" 地球空间中通常产生的另一种波是“电磁离子回旋”波，它被认为是“低频波”
“最近，在地球空间的卫星观测表明，MSWs和EMIC波经常同时出现
然而，这种共同发生的机制仍然不清楚
现在，一个由日本名古屋大学的三好善教授领导的研究小组已经在一定程度上解开了这个机制
“众所周知，MSWs与低能质子的加热同时发生，研究表明MSWs可以加热这些‘冷’离子
阿拉斯卫星最近的观测数据显示同时出现了EMIC波，我们想知道EMIC波的出现是否真的与垃圾介导的离子加热过程有关，”教授说
三好，解释研究背后的动机
因此，该团队将波-粒子相互作用分析方法应用于MSWs和EMIC波——他们用Arase卫星观察到的——以检查它们之间通过离子加热的“交叉能量耦合”
研究结果很有启发性:他们发现，当微波辐射将能量转移到“冷”质子上加热它们时，一部分质子转移的能量用于激发EMIC波
考虑到微波辐射反过来被热质子激发，它们实际上充当了能量转移到EMIC波的媒介，我
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，热质子、冷质子、MSWs和EMIC波之间的交叉能量耦合
虽然这些发现本身令人兴奋，但教授
三好解释了它们对我们了解地球空间的重要性:“EMIC波导致范艾伦辐射带中‘杀手电子’的大量散射和损失，这通常会导致卫星故障
在我们的研究中揭示的激发EMIC波的新的能量转移路线可以有助于改进空间天气预报，使得卫星在范艾伦辐射带的运行更加安全
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