极尖区在太阳风-磁层-电离层的物质传输和能量耦合过程中发挥着重要作用,其位形变化是地磁场对太阳风条件变化的宏观响应之一。近年来,X射线成像技术取得了新进展,太阳风磁层全景成像卫星计划(SMILE)有望利用这一技术对极尖区的大尺度特征进行成像探测。
中国科学院院士、国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室研究员王赤团队的研究员孙天然等人基于全球MHD模型模拟得到了X射线成像图,通过对极尖区相关区域进行分析得出如下结论:三维极尖区边界的切线方向可以由X射线成像图上辐射强度的局域标准差突增点获得;由于缺少X射线信号沿着视线方向的分布信息,在无任何假设的情况下提取出三维极尖区中心线存在困难。
在行星际磁场By为0或取较小值的特殊情况下,极尖区中心线位于午夜子午线平面上,则可通过X射线成像结果重构出极尖区中心线的位置。基于MHD模型,在不同的视线角度和太阳风条件对X射线图像进行分析,研究揭示出极尖区在不同太阳风条件下的大尺度位形变化特征。相关研究成果发表在Journal of Geophysical Research上。