水星空間環(huán)境中存在東向環(huán)電流

【最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新】

科技日報北京5月17日電 (記者代小佩)記者17日獲悉，中科院地質(zhì)與地球物理研究所的學(xué)者與瑞典于默奧大學(xué)、美國密歇根大學(xué)、普林斯頓大學(xué)等機構(gòu)的學(xué)者合作首次發(fā)現(xiàn)，水星空間環(huán)境中存在著東向環(huán)電流。這一發(fā)現(xiàn)更新了人們對水星磁層電流體系的認(rèn)知，對認(rèn)識水星空間環(huán)境、科學(xué)探測水星以及比較理解地球宜居環(huán)境演化具有重要意義。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《地球物理研究快報》上。

長期以來，人們對水星磁層的環(huán)電流情況并不清楚。有學(xué)者認(rèn)為水星磁層是地球磁層的“小號”版本，所以水星應(yīng)該存在類似于地球的西向環(huán)電流;有學(xué)者認(rèn)為，水星不可能存在環(huán)電流;還有學(xué)者認(rèn)為，水星有可能捕獲較低能量的粒子，但這些低能量粒子能否形成西向環(huán)電流卻懸而未知。

研究團隊對“信使號”水星探測器近4年的磁場數(shù)據(jù)作統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，水星磁層內(nèi)部并不存在西向電流環(huán)帶，卻意外發(fā)現(xiàn)在水星夜側(cè)磁赤道附近大約500—1000千米高度范圍內(nèi)存在明顯的東向環(huán)電流。

研究顯示，水星東向環(huán)電流主要集中在磁赤道面上，自西向東運轉(zhuǎn)，并與向陽面的磁層頂電流閉合形成回路，該東向環(huán)電流能永久性地存在于任意太陽風(fēng)條件下。他們認(rèn)為，太陽風(fēng)離子通過擴散作用從磁層兩側(cè)進(jìn)入水星磁層，在磁場的引導(dǎo)作用下，在夜側(cè)磁赤道面附近形成準(zhǔn)捕獲等離子體帶。在等離子體帶的內(nèi)側(cè)，徑向向外的等離子體壓力梯度與磁場共同驅(qū)動了水星的東向環(huán)電流。