近日，中国科学技术大学核科学技术学院等离子体物理与聚变工程系2021级本科生曾志立以第一作者身份在天文学顶级期刊《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上发表文章，揭示了木星磁层顶边界层中的超低频波现象，为理解木星磁层动力学和能量传输提供了新的视角。
曾志立同学于大一下学期进入刘健课题组进行行星等离子体与等离子体人工智能方向的研究。在刘健教授和香港大学尧中华教授的共同指导下从事了基于非监督学习方法的木星极光分类、木星磁层顶表面波等课题的研究；在刘健教授与中科院等离子体所张新军研究员的指导下从事了EAST射频波系统AI优化控制课题的研究；在机器学习算法方面得到大数据学院徐林莉教授的指导；在多个课题的研究中均取得了显著成果。
曾志立从本科三年级开始进行木星磁层边界波的课题，并在2024年夏赴香港大学暑期交流期间在尧中华教授的悉心指导下完成了该项工作。他深入参与了木星磁层顶边界层中超低频波的研究工作，做出了重要贡献。该课题聚焦于木星系统中具有数分钟至数十分钟的周期的超低频波。超低频波是行星系统中普遍存在的现象，在能量耗散、带电粒子加速以及调制磁场等方面发挥着关键作用。但由于木星的快速自旋以及其磁层内部的复杂性，检测这些波的周期性一直是一个挑战。
该项研究利用NASA的“朱诺”号探测器，在木星磁层边界层进行了前所未有的长时间观测。通过分析“朱诺”号在2017年9月15日和2017年5月6日两次长时间停留在磁层边界层附近时收集到的数据，发现磁场和粒子数据存在周期性变化，证实了超低频波的活动。其周期与先前木星极光周期的研究结果相一致，表明超低频波与极光活动之间存在联系。这项研究不仅揭示了木星磁层边界层中的超低频波现象，还为理解边界波如何影响木星的极光活动和能量传输提供了新的线索，对于深入了解行星磁层动力学和能量转换过程具有重要意义。
该成果依托于中国科学技术大学本科生科研项目和暑期交流项目卓有成效的实施，得益于一线科研工作者为培养一流本科生倾注的大量资源和努力，体现了中国科学技术大学在本科生培养与本科生科研方面的重视与系统化。
等离子体物理与聚变工程系（校内编号52系）成立于2020年，是中国第一个专门从事等离子体物理与聚变工程教学科研的系级单位，其前身是成立于1974年的等离子体物理教研室。52系具有应用物理和工程物理两个本科专业，招收物理学(等离子体物理)以及核科学技术(核能工程)两个培养方向的研究生。
原文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad88ea