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实验室邀请法国巴黎综合大学Fouad Sahraoui教授做学术报告

2019年04月30日 星期二 09:35:23

2019年4月23日,法国巴黎综合大学等离子体物理实验室研究主任Fouad Sahraoui教授受邀访问空间中心天气室,并在九章大厦A709会议室作了题为“Energy dissipation rate in compressible magneto-plasmas theory, numerical simulations and in-situ spacecraft observations”以及“Sub-ion scale turbulence in the near-Earth space new challenges and future space missions”的学术报告,介绍了太阳风湍流能量耗散方面的最新研究进展、水星探测计划——BepiColombo计划的现状,以及ESA/NASA/JAXA关于空间等离子体电子尺度加热研究的未来联合探测计划——Debye计划。空间中心论证中心范全林副主任、合作办李晓宇主任也受邀出席此次学术活动。

了解太阳风的湍流特性一直是空间物理学一个悬而未决的问题。在过去几十年里,研究人员利用不同卫星(例如ESA/Cluster或NASA/Themis)的就位观测数据揭示了磁场功率谱从磁流体力学尺度到电子尺度的特性。早期Voyager卫星观测到太阳风中的质子温度随日心距离的缓慢下降(比绝热冷却慢),这意味着局部加热的存在,而湍流被认为是提供热量的主要机制。然而,太阳风是无碰撞的等离子体,这使得经典的粘性耗散无关紧要。相反,小尺度的动力学效应被认为是在这种耗散中起主导作用。

研究空间等离子体湍流耗散的一种方法是估算总能量串级率,也就是最终消耗到系统中的能量。地球磁鞘中等离子体的可压缩性非常重要。最近,一种适用于可压缩等温MHD湍流的精确估算能量串级率的方法被应用在地球磁鞘的湍流研究当中。然而,要描述亚离子尺度的耗散过程需要超过MHD湍流的描述。因此,有必要调整广泛使用的理想MHD模型,使之包括(至少)霍尔效应在亚离子尺度上的贡献。

Sahraoui教授首先回顾了可压缩霍尔MHD精确定律应用之前的研究结果,揭示了霍尔效应对能量串级率的影响,展示了亚声速湍流的可压霍尔MHD的3维数值模拟结果,并将其应用到太阳风和磁鞘区的卫星观测数据分析当中,讨论了其对亚离子尺度湍流动力学和能量耗散的影响;其次,介绍了ESA和JAXA关于水星的探测任务——BepiColombo计划的现状以及最新的数据结果;最后,介绍了ESA/NASA/JAXA关于空间等离子体电子加热的未来联合探测计划——Debye计划,致力于探索空间等离子体的基本物理过程。

论证中心范全林副主任介绍了中国空间科学卫星计划的情况,特别是在轨卫星计划(嫦娥四号、“悟空”、实践十号、“墨子号”和“慧眼”)的科学产出情况,以及空间科学(二期)先导专项的进展情况,包括爱因斯坦探针(EP)、先进天基太阳天文台(ASO-S)、太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)和引力波暴高能电磁对应体全天监测器(GECAM)四颗新的卫星工程以及多个背景型号项目。合作办李晓宇主任还就青年科研骨干的短期交流以及研究生联合培养等事宜,与Sahraoui教授进行了积极沟通。

报告现场气氛热烈,与会人员和Sahraoui教授进行了积极的讨论交流。

 

Fouad Sahraoui

法国巴黎综合大学等离子体物理实验室研究主任。

2003年,于法国凡尔赛大学获得空间等离子体物理博士学位;2007年至2010年,前往NASA戈达德飞行中心任访问学者;2016年于巴黎综合大学等离子体物理实验室晋升为高级研究员,并担任空间等离子体系主任。担任ESA-JAXA的BepiColombo 计划DBSC仪器的PI,ESA的Cluster 计划STAFF仪器、Solar Orbiter 计划RPW仪器、JUICE计划RPWI仪器等的CoI。

其研究领域包括:1)空间等离子体波动、湍流以及磁场重联(线性波、相干结构、间歇性、波粒相互作用);2)无碰撞等离子体建模(MHD、Hall-MHD、EMHD);3)弱湍流理论和统计物理;4)空间探测和空间仪器。



Sahraoui教授报告

 

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