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水星空间环境中存在东向环电流

国自然基金

2022-05-20   来源 : 新华网 科技日报

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记者17日获悉,中科院地质与地球物理研究所的学者与瑞典于默奥大学、美国密歇根大学、普林斯顿大学等机构的学者合作首次发现,水星空间环境中存在着东向环电流。这一发现更新了人们对水星磁层电流体系的认知,对认识水星空间环境、科学探测水星以及比较理解地球宜居环境演化具有重要意义。相关研究成果近日在线发表于国际学术期刊《地球物理研究快报》上。


  长期以来,人们对水星磁层的环电流情况并不清楚。有学者认为水星磁层是地球磁层的“小号”版本,所以水星应该存在类似于地球的西向环电流;有学者认为,水星不可能存在环电流;还有学者认为,水星有可能捕获较低能量的粒子,但这些低能量粒子能否形成西向环电流却悬而未知。


  研究团队对“信使号”水星探测器近4年的磁场数据作统计分析发现,水星磁层内部并不存在西向电流环带,却意外发现在水星夜侧磁赤道附近大约500—1000千米高度范围内存在明显的东向环电流。


  研究显示,水星东向环电流主要集中在磁赤道面上,自西向东运转,并与向阳面的磁层顶电流闭合形成回路,该东向环电流能永久性地存在于任意太阳风条件下。他们认为,太阳风离子通过扩散作用从磁层两侧进入水星磁层,在磁场的引导作用下,在夜侧磁赤道面附近形成准捕获等离子体带。在等离子体带的内侧,径向向外的等离子体压力梯度与磁场共同驱动了水星的东向环电流。


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