天王星磁層或每日經歷一次太陽風的洗禮
一項模擬天王星及其磁層的新研究表明,當這顆行星處於特定的角度時,很可能經歷一次太陽風的洗禮。科學家指出,這樣的發現,與旅行者號在20年前的觀察相吻合,但需要進一步的研究來確定結果。據悉,受多種因素的影響,天王星與太陽系內的其它行星都不太一樣,尤其是以近乎90°“躺倒”的姿勢在軌道上自轉。
資料圖(來自:NASA / ESA)
很早的時候,科學家們就已經對天王星的自轉角度給出了解釋,稱這種奇怪的現像是受到了行星形成早期的某些因素影響。
研究配圖- 1:1986 年1 月24 日,旅行者2 號記錄的行星際磁場變化。
但是對於這種姿勢會對行星造成怎樣的日常影響,此前一直缺乏相關的探究,直到我們見到了近期發表於《地球物理研究雜誌》上的這篇新文章。
研究配圖- 2:XZ 等分點平面,紅色代表磁場線。
科學家解釋稱,基於行星及其磁層模型的新研究,可知太陽風會闖入並流過天王星的磁層,而不像其它行星那樣繞著磁層流動。
研究配圖- 3
據悉,天王星自轉軌道相較於太陽軌道傾斜了98°,因而其磁層也圍繞著行星的氣泡而屏蔽,但旋轉軸又偏離了近60° 。
研究配圖- 4
這種奇怪的組合,可能導致太陽粒子在行星磁場內部滑動,然而又不太恆定。為了了解太陽風與磁層之間的耦合機制,研究人員特地創建了一套數值模擬模型,以預測潛在有利於重新連接的位置。
研究配圖- 5
結果表明,在春分和冬至季節,天王星都存在一個“開關狀”的磁層。在行星自轉的驅動下,其每日都在開放/ 封閉之間進行變化,約每17.24 小時發生一次。
研究配圖- 6:外環白色代表行星在YZ 平面上的投影。
這種獨特的組合,可能還會產生其它效果,比如粒子流產生的極光。不過由於天王星距離地球太原,我們很難通過肉眼觀察到這一奇妙的天象。
有關這項研究的詳情,還請翻閱近日出版的《地球物理研究雜誌:空間物理學》(第122 卷/ 第6 期),原標題為《天王星磁層的晝夜與季節變化》。