IT之家 8 月 16 日消息，武漢大學宣布，該校地球與空間科學技術學院倪彬彬教授課題組，聯合國內外多家科研單位，在木星磁層與木衛一相互作用及其動力學過程研究方面取得進展。

研究人員通過詳細分析 Galileo 和 Juno 兩顆木星探測衛星提供的等離子體波動和能量粒子長期觀測數據，發現木星磁層中的靜電電子回旋諧波在木衛一（Io）軌道附近顯著增強，且與熱電子通量的時空變化具有強相關性。由于木星磁層熱電子的分布受木星等離子體環和冷熱等離子體交換不穩定性過程的強烈影響，而后者又與木星等離子體的主要來源 —— 木衛一的質量加載活動聯系密切，因此，上述數據分析結果可為木衛一質量加載活動影響木星磁層粒子和波動環境提供重要觀測證據。

木星靜電波的觀測事例與木衛一質量加載活動影響木星磁層環境的示意圖

為進一步探究背后的物理機制，課題組聯合國際研究團隊開展了數值建模和理論分析研究。結果表明，木衛一增強的等離子體釋放行為能強化木星磁層交換不穩定性過程，促使能量電子加速向木星內磁層區域遷移，進而為靜電電子回旋諧波的激發和增長提供自由能。

這一研究揭示了“木衛一的質量加載 —— 木星磁層的交換不穩定性過程 —— 木星內磁層的能量電子和波動增強現象”之間的內在關系和動力學耦合機制。

基于此，該研究提出了一種具有創新性的遙感反演設想，即：通過監測木星磁層中靜電波的強度變化，推測木衛一通過質量加載過程釋放等離子體的活躍程度，而這些活動可能與木衛一的火山爆發活動相聯系。因此，該成果不僅能為木星及其衛星系統的探測任務提供新的科學視角，也有望為巨行星磁層遙感與等離子體環境診斷提供重要手段。

據武大介紹，該研究由武漢大學牽頭，聯合德國馬普太陽系研究所、加拿大紐芬蘭紀念大學、法國國家科學研究中心、香港大學、中山大學、南方科技大學等國內外多家科研單位合作完成。研究團隊長期致力于地球與行星磁層、巨行星及其衛星系統、空間波粒相互作用、輻射帶動力學等方向的前沿探索，在行星磁層空間環境數據分析、數值建模和理論研究方面取得了一系列重要成果。

IT之家查詢獲悉，相關成果已于 7 月 15 日發表于 Science Bulletin（科學通報，影響因子 18.8）。地球與空間科學技術學院博士研究生龍敏義和教授倪彬彬擔任共同第一作者，倪彬彬、德國馬普太陽系研究所研究員 Elias Roussos、中山大學教授肖智勇和武漢大學副教授曹興為共同通訊作者，武漢大學地球與空間科學技術學院為第一署名單位。