临近空间环境特性及效应全国重点实验室吕建永教授和王明副教授的学生魏官纯利用三维多流体磁流体力学模型,对火星离子逃逸进行了系统研究。相关成果以题为《Impact of Solar Wind Density and Velocity on Martian Ion Escape: A Study Using the Dynamic Box Method》的论文发表在国际著名学术期刊Journal of Geophysical Research: Space Physics上(DOI: 10.1029/2025JA034260)。
该研究聚焦于太阳风密度与速度变化对火星大气重离子(O⁺、O₂⁺、CO₂⁺)逃逸的影响,提出了一种基于磁堆积边界位置的动态通道分离方法,首次实现了对火星羽状逃逸与尾向逃逸的自适应区分。研究结果表明,随着太阳风密度和速度的增强,火星大气离子的总体逃逸量显著增加,其中尾向逃逸增长更为明显。在高密度太阳风条件下,O₂⁺成为主要的逃逸离子,而CO₂⁺虽然总体逃逸量较小,却对太阳风变化最为敏感。能谱分析进一步揭示,羽状通道中的离子能量普遍较高,且轻离子能量高于重离子;而在尾向通道中,离子能量则随质量增加而升高,反映出两类通道存在截然不同的加速机制。
该研究深化了人们对火星大气长期演化及太阳风—行星相互作用机制的认识,为未来行星大气逃逸观测和模拟研究提供了新的物理视角和方法论参考。

文章链接:https://doi.org/10.1029/2025JA034260