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Jorg Büchner教授访问紫金山天文台并做Colloquium报告
2017年07月28日

  2017721日,德国马普太阳系研究所Jörg Büchner授访问紫金山天文台,并于为紫台师生们做了题为“Astrophysical Magnetic Reconnection and Particle Acceleration in Strong Magnetic Fields”的学术报告,紫金山天文台刘四明研究员主持了本次报告。 

Jörg Büchner教授做学术报告 

  Jörg Büchner教授是德国马普太阳系研究所中太阳系等离子体理论和模拟研究小组(Theory and Simulation of Solar System Plasmas group —— TSSSP组长,同时也是日本东京大学和中国南昌大学等著名大学的客座教授。Jörg Büchner教授长期致力于等离子体物理的理论及数值模拟研究。 

  Jörg Büchner教授所带领的TSSSP研究小组不仅具有成熟的Particle in Cell (PiC) 数值模拟代码——ACRONYM,在MHDEMHD数值模拟领域也拥有丰硕的研究成果。研究小组将动力学小尺度的PiC数值模拟与大尺度MHDEMHD数值模拟相结合,从不同的空间尺度上去研究等离子体磁重联过程中产生的动荡、新磁场结构的形成、等离子加热和高能电子的加速、磁场在无碰撞等离子体中的耗散等基本物理过程。科研工作涉及磁暴、行星磁层的亚暴、太阳日冕的加热、太阳大气中的紫外和X射线亮点、太阳耀斑、日冕物质抛射、太阳风的加速以及太阳高能粒子流对地球环境(空间天气)的影响等方面。 

报告会现场 

  Jörg Büchner教授在报告以动力学粒子模拟(PiC)为基本研究方法,为我们展示了动力学尺度上磁重联过程中的电子加速过程、湍流的特性以及其对重联电场的贡献,介绍了研究磁重联过程所需的工具和面临的挑战,回顾了通过计算机模拟研究磁重联的最新进展,并深入细致描述了在强(导向)磁场中无碰撞磁重联过程中电子的加速过程:在2维磁重联中,能量相对较低的相对论等离子体中,日冕电子只能从重联平行电场中获得较弱的加速,然而在3维磁重联中,许多不稳定性将会被激发,引发湍流结构的产生,而这些湍流结构会对电子进行额外的加速,因此在3维磁重联过程中,初始非相对论性等离子体中的电子经过加速后将呈现出幂率的分布,并指出在强引导场磁重联过程中,重联电场主要由湍流引发。 

  通过Jörg Büchner教授的精彩报告及大家的积极问答,与会科研人员受益匪浅,对青年科研工作者有着很大的启发,同时密切了紫台在磁重联研究方面与国际同行的交流和联系。报告后Jörg Büchner教授应邀参加了磁流体数值模拟研讨会与暗物质和空间天文研究部的相关科研人员进行了更深入的交流和探讨。 

(撰稿:周晓伟、朱林林  摄影:朱林林

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