太陽(yáng)風(fēng)重離子（如O7+）與磁層中性氣體成分（如H）發(fā)生碰撞的過(guò)程中可以發(fā)生電荷交換，發(fā)射出軟X射線波段的光子。在地球磁鞘區(qū)和極尖區(qū)中太陽(yáng)風(fēng)重離子密度較高，因而該區(qū)域X射線較強(qiáng)，利用此原理可以對(duì)磁層頂進(jìn)行X射線成像研究，從而給出磁層的大尺度特性及三維動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程，對(duì)磁層物理學(xué)研究起到至關(guān)重要的作用。

　　在此背景下，空間中心王赤研究員和倫敦大學(xué)學(xué)院G.Branduardi-Raymont教授共同提出了對(duì)地球磁層進(jìn)行X射線成像的SMILE計(jì)劃，即Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer。

　　作為該計(jì)劃的一個(gè)子方向，空間中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的孫天然副研究員、王赤研究員及探測(cè)室韋飛副研究員與英國(guó)科學(xué)家S. Sembay合作，利用全球三維磁流體力學(xué)（MHD）模擬研究了磁層頂開(kāi)爾文-赫姆霍茲（Kelvin-Helmholtz, KH）不穩(wěn)定性的X射線成像特性。在磁層頂?shù)途曔吔鐚又校捎诖徘屎痛艑拥入x子體間存在速度剪切，較易產(chǎn)生KH不穩(wěn)定性。KH渦旋將磁鞘中的太陽(yáng)風(fēng)等離子體卷起，從而可以造成X射線成像圖中的亮斑。該增亮區(qū)域可以采用在X射線成像圖中減去高緯背景的方式提取出來(lái)。并進(jìn)一步針對(duì)KH區(qū)域X射線強(qiáng)度的時(shí)空分布進(jìn)行研究，給出了磁層頂KH渦旋的三維結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及演化特性。

　　該研究利用全球MHD模擬首次給出了磁層頂?shù)途曔吔鐚又蠯H不穩(wěn)定性的X射線成像圖，并指出X射線成像技術(shù)在磁層物理學(xué)研究方面具有極其重要的應(yīng)用前景。該研究成果發(fā)表在美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)（AGU）學(xué)術(shù)期刊《地球物理期刊》（Journal of Geophysical Research (JGR): Space Physics）上。

　　相關(guān)鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JA020497/abstract 

　　引用：Sun, T. R., C. Wang, F. Wei, andS. Sembay (2015), X-ray imagingof Kelvin-Helmholtz wavesat the magnetopause,J. Geophys. Res. Space Physics, 120,266–275, doi:10.1002/2014JA020497.

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開(kāi)爾文-赫姆霍茲不穩(wěn)定性區(qū)域在不同時(shí)刻的X射線成像圖（數(shù)值模擬）