地球磁层是保护我们家园的最外层屏障,使地球上的生命免于遭受太阳风带电粒子的轰击。但是一小部分太阳风粒子仍可通过各种“窗口”入侵地球磁层。一些已探明的窗口主要发生于地球磁场活动较为活跃的时期,而在地球磁场活动相对平静的时候,这种窗口在何处,以何种方式开放,一直悬而未决。最近,一个由山东大学空间科学研究院和北京大学地球与空间科学学院的研究人员为主导的中欧美国际合作团队巧妙地利用多个航天器的联合观测数据,锁定了这个窗口在高纬的位置,并以精细的计算机模拟和严密的逻辑论证解释了其打开的方式。

  太阳不仅照亮了太阳系,还时时刻刻都在朝四面八方喷出以氢原子为主的等离子体。这些名为“太阳风”的高速等离子体流携带着巨大的能量冲击着行星大气层,试图通过多种途径入侵行星。太阳系中有六颗行星具有全球性的磁场,地球是其中之一。这种全球性磁场可以有效的阻挡和偏转大多数来自太阳大气的太阳风带电粒子,并防止这些带电粒子与行星大气层发生直接的相互作用。在近地空间由地球磁场所控制的区域被称为磁层,它是使地球生命得以保护以及空间飞行器免受损伤的最重要屏障之一。但磁层仍对小部分的太阳风带电粒子开放窗口,允许其进入磁层,在一定的条件下,这些粒子可以有效的得到加速,参与到磁层、电离层和高层大气中的许多物理过程,如:磁暴、磁层亚暴、极光和其他的空间天气效应,这些空间天气效应将给卫星、通信网络、电力设施和航天系统造成很大的危害,甚至威胁宇航员的健康。因此,研究太阳风等离子体如何进入地球磁层是空间物理和空间天气领域中最重要的课题之一。