太阳风是日冕持续向外喷射的带电粒子流，其速度可达数百至上千公里每秒。电子作为太阳风中的关键组分，其速度分布函数（VDF）远非热平衡状态下的麦克斯韦分布，而是由核（core）、晕（halo）和高度各向异性的束流（strahl）等成分构成。理解这些成分的形成与演化，是空间等离子体物理学的重要课题。传统模型通常采用简化假设来描述哨声波（whistler wave turbulence）与电子之间的相互作用，但其对波能谱的处理过于理想化，导致在较大日心距离处对电子的散射效率被严重低估 ...

火星岩石表层是记录大气-地表相互作用的关键载体，但对其表面纹理的形成机制仍缺乏充分认识。盐风化作用是可溶性盐类在岩石中反复溶解、结晶并导致岩石破碎的过程，然而在当前火星寒冷干旱的环境下，其具体发生条件及作用程度仍待研究。近日，中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气全国重点实验室刘洋研究员团队联合中国地质大学（武汉）、中国科学技术大学、香港大学与成都理工大学科研人员，基于我国祝融号火星车的原位观测数据展开系统研究。研究团队在沿途的岩石表面识别出近平行的片状剥落、彼此嵌合的 ...

宇宙中超过99%的可见物质以等离子体形式存在，通常由正离子和电子组成。然而，负离子同样存在于各类天体物理环境中并发挥重要作用。例如，在太阳外层大气中，负离子是引起可见光波段不透明度的主导因素。在早期宇宙中，H⁻离子可通过缔合脱附反应快速产生分子氢，促进了第一代恒星的形成。在行星环境中，多个任务曾在彗星、火星的电离层中利用电子探测器间接探测到负离子，证明了负离子是行星电离层的重要组成部分。尽管理论上预期月球环境中也可能存在负离子，但长期以来由于缺乏直接观测证据，其是否存在以及分 ...

近日，我实验室在磁层对流与亚暴物理研究中取得重要突破，从直接触发机制和全球组织结构两个层面，揭示了强亚暴在磁层对流控制下的演化规律，为理解太阳风—磁层整体耦合提供新的物理图像，并为极端空间天气科学诊断提供理论基础。磁层亚暴是地球空间环境中最剧烈的爆发性过程之一，表现为极光增强和地面磁扰动。完整亚暴通常包括能量积累的生长期、能量快速释放的膨胀相、以及逐渐回复的恢复相，其中膨胀相是最显著、最具破坏力的阶段。长期以来，人们认为亚暴是一种“蓄能—释放”过程，但亚暴如何爆发、以及及膨胀 ...

日冕物质抛射（CME）是由于太阳大气中剧烈爆发所引起的大尺度等离子体和磁场的抛射现象。它们的速度最高可达数千公里每秒，具有以亿吨计的质量，是空间天气的重要源头。当一个CME到达地球时，会扰动地球磁场，并向磁层注入大量能量和高能粒子，引发地磁暴。研究CME的触发和演化是空间天气和太阳物理研究的重要课题。在从日冕到行星际空间的传播中，CME可能会经历多个物理过程，包括速度变化、与其他CME碰撞、与太阳风相互作用，以及绕其传播方向的旋转等。这些过程可以重塑CME并改变其空间天气效应 ...

赤道等离子体泡（EPB）是一种低纬电离层等离子体密度耗空现象。EPB能严重影响无线电信号，造成闪烁甚至中断，因此EPB一直是电离层物理研究的热点话题。纬向中性风一直被认为是驱动EPB纬向漂移的核心因素，但由于热层中性风探测的困难性，中国南部上空EPB运动与中性风的研究一直存有空白。因此迫切需要结合优质中性风探测数据对EPB的纬向漂移展开研究。近日，中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气全国重点实验室博士生张爱彬、朱亚军研究员及其合作者，利用子午工程建设的双通道光学干涉仪 ...

近地小行星2016HO3作为行星探测工程天问二号任务的采样返回目标，具有重要的科学研究价值。由于观测条件的限制，目前对2016HO3的表面成分和空间风化特性仍缺乏充分认识。空间风化是月球和小行星表面广泛存在的物质改造过程，由太阳风、微陨石、银河宇宙线等外在因素与天体表面物质相互作用造成。空间风化会显著改变行星表面的光谱特征，对其光谱解译产生一定影响。 近日，空间中心行星环境与演化研究室的刘洋研究员和杨亚洲副研究员指导博士生刘民歌，通过进一步分析小行星2016HO3的光谱数据， ...

近年来，随着地磁北极进一步漂移，亚洲中纬度地区空间环境对太阳活动的敏感性显著提升，以往多见于极地的极光频频出现在亚洲中纬度地区。2024 年 10 月 10 日，超强太阳风暴引发特大地磁暴，我国内蒙古四子王旗（约42°N）成功拍摄到持续超过5小时的极光，呈现红、品红色交织的绚丽景象，在中纬度地区十分罕见。近日，子午工程中国双子极光雷达网（Chinese Dual Auroral Radar Network, CN-DARN）团队，利用CN-DARN连续观测，探究这一现象，取得 ...