科学探索|天王星磁层或每日经历一次太阳风的洗礼

一项模拟天王星及其磁层的新研究表明,当这颗行星处于特定的角度时,很可能经历一次太阳风的洗礼 。科学家指出,这样的发现,与旅行者号在 20 年前的观察相吻合,但需要进一步的研究来确定结果 。据悉,受多种因素的影响,天王星与太阳系内的其它行星都不太一样,尤其是以近乎 90°“躺倒”的姿势在轨道上自转 。
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资料图(来自:NASA / ESA)
很早的时候,科学家们就已经对天王星的自转角度给出了解释,称这种奇怪的现象是受到了行星形成早期的某些因素影响 。
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研究配图 - 1:1986 年 1 月 24 日,旅行者 2 号记录的行星际磁场变化 。
但是对于这种姿势会对行星造成怎样的日常影响,此前一直缺乏相关的探究,直到我们见到了近期发表于《地球物理研究杂志》上的这篇新文章 。
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研究配图 - 2:XZ 等分点平面,红色代表磁场线 。
科学家解释称,基于行星及其磁层模型的新研究,可知太阳风会闯入并流过天王星的磁层,而不像其它行星那样绕着磁层流动 。
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研究配图 - 3
据悉,天王星自转轨道相较于太阳轨道倾斜了 98°,因而其磁层也围绕着行星的气泡而屏蔽,但旋转轴又偏离了近 60°。
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研究配图 - 4
这种奇怪的组合,可能导致太阳粒子在行星磁场内部滑动,然而又不太恒定 。为了了解太阳风与磁层之间的耦合机制,研究人员特地创建了一套数值模拟模型,以预测潜在有利于重新连接的位置 。
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研究配图 - 5
结果表明,在春分和冬至季节,天王星都存在一个“开关状”的磁层 。在行星自转的驱动下,其每日都在开放 / 封闭之间进行变化,约每 17.24 小时发生一次 。
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研究配图 - 6:外环白色代表行星在 YZ 平面上的投影 。
这种独特的组合,可能还会产生其它效果,比如粒子流产生的极光 。不过由于天王星距离地球太原,我们很难通过肉眼观察到这一奇妙的天象 。
【科学探索|天王星磁层或每日经历一次太阳风的洗礼】有关这项研究的详情,还请翻阅近日出版的《地球物理研究杂志:空间物理学》(第 122 卷 / 第 6 期),_本文原题是为《天王星磁层的昼夜与季节变化》 。


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