火星电离层中场向不规则性和导向射频传播的MARSIS观测
摘要：火星电离层的知识近年来得到了火星快船（MEX）和最近的MAVEN的观测的显著进展。一个特别感兴趣的主题是行星电离层等离子体与其高度结构化的地壳磁场之间的相互作用，以及这些相互作用如何导致等离子体的重新分布并影响系统中的无线电波传播。在本文中，我们阐明了先前从MEX的MARSIS仪器的观测中报告的两个异常雷达信号之间的可能关系。在具有径向（类洼地）磁场和扩散回波雷达信号的局部极端增加的电离层峰密度的相对不常见的观测中，我们显示这两个观测是与在相同磁力线上较高高度上的相同雷达脉冲引起的导管重合。我们认为这两个观察结果都是由高电场（垂直于B）在两个高度区域产生截然不同的效应。在较低高度，离子去磁化、电子磁化和复合占主导地位时，高电场会导致不规则性、等离子体湍流、电子加热、复合变慢和最终等离子体密度增加。然而，在较高高度，离子和电子都磁化，氧原子离子无法直接复合，高电场反而导致摩擦加热、通过电荷交换更快地产生分子离子，从而导致密度下降。后者使雷达脉冲能够在闭合磁力线上引导，类似于地球电离层的半球间导管。
作者：David J. Andrews, Hermann J. Opgenoorth, Thomas B. Leyser, Stephan Buchert, Niklas J. T. Edberg, David D. Morgan, Donald A. Gurnett, Andrew J. Kopf, Katy Fallows, Paul Withers
论文ID：1808.05084
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2018-08-16