科学家发现火星壳磁场捕获太阳风离子证据
火星是地球的近邻,被认为是太阳系中气候最为接近地球的星球。与地球不同,火星当前不存在类似地球那样的全球性偶极磁场(图1)。由于缺乏全球磁场的保护,外部太阳风可直接轰击火星大气,并剥蚀火星大气粒子致其逃逸,使得当前火星的气候环境比地球恶劣得多。而火星表面残剩的岩石磁场表明,至少在37亿年前火星具有如同地球一样的全球偶极磁场,并可能拥有适合生命生存的宜居环境。因此,一般认为,当前火星就是地球未来演化的模样。 研究表明,地磁场能够有效屏蔽太阳风高能粒子的主要原因在于地磁场较强、尺度较大、磁场环境稳定,这使得“打进”地磁场中的太阳风粒子易被地磁场捕获住——粒子沿磁力线呈现弹跳运动,并环绕地球出现漂移运动(图2)。不同于地球,火星虽然缺乏全球性的磁场,但火星表面到处分布着局部、小尺度的强磁场区。科学家称这些磁场为壳磁场(图2)。这些壳磁场可延伸至高达1000公里处的区域,并与外部太阳风发生相互作用。 那么,一个重要的科学问题便出现......阅读全文
研究发现火星壳磁场可捕获太阳风离子
太阳风与壳磁场的相互作用引发了某种物理过程,使太阳风离子“钻进”火星壳磁场中,进而被火星壳磁场捕获,并在壳磁场中做漂移运动。同时,离子的漂移运动使得高能量离子倾向于分布在壳磁场内部,而低能量离子倾向于分布在壳磁场外部区域。 太阳风离子究竟能不能被火星壳磁场捕获?针对这个问题,我国学者联合国外学
科学家发现火星壳磁场捕获太阳风离子证据
火星是地球的近邻,被认为是太阳系中气候最为接近地球的星球。与地球不同,火星当前不存在类似地球那样的全球性偶极磁场(图1)。由于缺乏全球磁场的保护,外部太阳风可直接轰击火星大气,并剥蚀火星大气粒子致其逃逸,使得当前火星的气候环境比地球恶劣得多。而火星表面残剩的岩石磁场表明,至少在37亿年前火星具有
Nature子刊:科学家发现火星壳磁场捕获太阳风离子证据
火星是地球的近邻,被认为是太阳系中气候最接近地球的星球。与地球不同,火星当前不存在类似地球那样的全球性偶极磁场。由于缺乏全球磁场的保护,外部太阳风可直接轰击火星大气,并剥蚀火星大气粒子以致其逃逸,使得当前火星的气候环境比地球恶劣得多。而火星表面残剩的岩石磁场表明,至少在37亿年前火星具有如同地球
研究阐释火星等离子体云逃逸机制
火星大气逃逸是火星探测的核心科学问题。探索火星大气逃逸,有助于阐释火星全球气候环境的演变过程。研究表明,太阳风是驱动火星大气粒子逃逸的最有效驱动源之一。这是由于火星没有全球磁场,太阳风可直接与火星电离层或大气离子发生相互作用,并通过电磁力不断剥蚀、加速大气离子逃逸到行星际空间。 早期观测表明,
研究发现火星弓激波整体大幅振荡的原因
近日,中国科学技术大学研究团队,利用我国火星探测任务天问一号环绕器的磁场、等离子体观测数据,并结合美国“火星大气与挥发物演化”(MAVEN)探测器的观测数据,在火星弓激波对太阳风响应研究方面取得进展。火星弓激波是超磁声速太阳风在火星附近减速为亚磁声速并发生偏转的区域,其位置反映了太阳风与火星空间环境
新研究揭示火星上游太阳风的分布和变化
行星空间环境发生的各种物理过程的能量来源主要来自外部太阳。除太阳辐射外,太阳还会以“太阳风”的形式不断地向外喷射出速度高达400 km/s左右的高速等离子体流(主要由质子、电子和少量α粒子组成),“冻结”着太阳风磁场传输到行星际空间中,并与行星发生相互作用(图1)。太阳风的产生主要由日冕底层热等
NASA揭示“月球漩涡”之谜
据美国国家航空航天局(NASA)近日消息,一些明暗分明的斑纹在月亮上打着转,看起来就像奶油在咖啡里打转,这些独特的“月球漩涡”是怎么来的呢?新研究表明,这是太阳风和月壳磁场共同作用的结果。 美国加州大学伯克利分校的安德鲁·波普使用NASA的“加速、重联、湍流及电动力学月球—太阳交互作用”(AR
天问一号火星离子与中性粒子分析仪首个成果发布
记者从中科院国家空间科学中心获悉,日前“天问一号”环绕器有效载荷之一——火星离子与中性粒子分析仪(Mars Ion and Neutral Particle Analyzer, MINPA)首个科学研究成果发布。该成果对MINPA的首批科学数据进行了校准和比对分析,确认了仪器功能与性能符合设计预期,
空间中心揭示火星磁鞘“平台状”磁场湍流谱统计特征等
相比地球,火星全球磁场非常微弱,其诱导磁层的空间尺度更小,中性逃逸层的密度更大且延伸至弓激波之外。这使得太阳风可以与火星磁鞘中的中性成份直接相互作用,并通过电荷交换产生丰富的“拾起离子”。在这个过程中,拾起离子被太阳风对流电场加速,在等离子体静止参考系下的速度空间内形成环-束状粒子分布(ring
研究揭示地球磁场“阻击”太阳风过程
借助卫星观测数据,美国研究人员揭示了太阳风与地球磁场“交锋”后在电子尺度发生的能量转化过程,为地球磁场保护地球大气免遭太阳风“伤害”提供了新证据。图片来源于网络 太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。太阳风与地球磁场相遇处会形成激波,被称为弓形激波。研究人员此前推测,弓形激波将太阳风的能量转化
火星曾长期存在稳定磁场
火星曾拥有磁场,可以保护大气中的水分不受太空辐射的影响。图片来源:NASA/JPL/GSFC 科学家相信,很久以前,火星并不是如今寒冷荒凉的样子。那时,河流雕刻着峡谷,湖泊填满了陨石坑,而磁场可能阻挡着太空辐射,防止其侵蚀大气中的水分。 主流理论认为,随着火星内部冷却,它的磁场消失了
美研究揭示地球磁场“阻击”太阳风过程
借助卫星观测数据,美国研究人员揭示了太阳风与地球磁场“交锋”后在电子尺度发生的能量转化过程,为地球磁场保护地球大气免遭太阳风“伤害”提供了新证据。太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。地球绕太阳旋转过程中,会穿过太阳风。太阳风与地球磁场相遇处会形成激波,被称为弓形激波,看起来就像破浪前进的摩托艇前方
美研究揭示地球磁场“阻击”太阳风过程
借助卫星观测数据,美国研究人员揭示了太阳风与地球磁场“交锋”后在电子尺度发生的能量转化过程,为地球磁场保护地球大气免遭太阳风“伤害”提供了新证据。 太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。地球绕太阳旋转过程中,会穿过太阳风。太阳风与地球磁场相遇处会形成激波,被称为弓形激波,看起来就像破浪前进
美研究揭示地球磁场“阻击”太阳风过程
借助卫星观测数据,美国研究人员揭示了太阳风与地球磁场“交锋”后在电子尺度发生的能量转化过程,为地球磁场保护地球大气免遭太阳风“伤害”提供了新证据。 太阳风是太阳上层大气射出的带电粒子流。地球绕太阳旋转过程中,会穿过太阳风。太阳风与地球磁场相遇处会形成激波,被称为弓形激波,看起来就像破浪前进
地质地球所研究建立火星全球磁场模型
火星是地球的近邻。通常认为,火星在大约40亿年以前具有类似地球的全球偶极磁场,并存在宜居的生命环境。但由于某种原因在大约40亿年前,火星内部磁场发电机停止、全球磁场消失,导致外部太阳风直接与火星大气发生相互作用,加剧了火星大气的剥蚀和逃逸,火星也逐渐演化成为一颗大气稀薄、气候干冷的行星。 当前
最新研究揭示火星电离层电流分布特征
记者12日获悉,中国科学院地质与地球物理研究所高佳维博士后与其合作导师戎昭金研究员、魏勇研究员等首次刻画了火星电离层中的磁场和电流分布特征。相关研究论文近日发表在《自然·通讯》上。 与地球一样,火星也存在大气,存在由太阳电磁辐射加热驱动的高层大气潮汐风场及电离层。但与地球不同的是,火星没有全球
美观测到太阳风与地球磁场猛烈相撞场面
据国外媒体报道,一颗专门设计用于考察太阳系边界地带的探测器转身回眸,观测到太阳风迎面撞击地球磁层的震撼场面。 美国宇航局的官员在一份声明中称:该机构所属的星际边界探测器(IBEX)首次记录到太阳风与地球磁场猛烈相撞的场面。太阳风是太阳发出的时速数百万公里的高能粒子流。如果地球磁
最新研究揭示火星电离层电流分布特征
中国科学院地质与地球物理研究所高佳维博士后与其合作导师戎昭金研究员、魏勇研究员等首次刻画了火星电离层中的磁场和电流分布特征。相关研究论文近日发表在《自然·通讯》上。火星感应磁层电流体系示意图,其主要由磁层顶电流体系和磁尾电流体系构成。与地球一样,火星也存在大气,存在由太阳电磁辐射加热驱动的高层大气潮
地质地球所研究建立火星全球磁场模型
火星是地球的近邻。通常认为,火星在大约40亿年以前具有类似地球的全球偶极磁场,并存在宜居的生命环境。但由于某种原因在大约40亿年前,火星内部磁场发电机停止、全球磁场消失,导致外部太阳风直接与火星大气发生相互作用,加剧了火星大气的剥蚀和逃逸,火星也逐渐演化成为一颗大气稀薄、气候干冷的行星。 当前
锡纳米粒子量子壳效应被证实
德国斯图加特的马普固体研究所专家利用隧道扫描显微镜研究锡纳米粒子证实,金属粒子的电阻损耗与粒子大小有关,当金属粒子呈纳米状态时,材料获得超导性能的温度会大幅增加。因此,在粒子足够小的前提下,通过量子效应可增强金属粒子超导性能60%。这一理论还可预测粒子的纳米精度,并为开发室温环境下
新观测显示太阳风离开太阳形成粒子流过程
据英国每日邮报报道,太阳看上去像一个平静有序的太空实验室,但事实上当太阳风离开太阳表面时完全不同于湍流风掠过地球,目前,最新观测图像显示,太阳风离开太阳表面时出现粒子射线流。 最新研究显示,太阳风具有清晰射线结构,就像儿童绘画的简单太阳。但是日冕和太阳高层大气中清晰射线如何形成太阳风仍是一个未
火星九成二氧化碳已进入太空
根据美国宇航局(NASA)火星大气和挥发物演化(MAVEN)探测器一项关键测量结果,约90%的火星大气可能在数百万年来消失在太空中。 今天的火星是冰冷、干旱的沙漠,其大气密度仅相当于地球的1%,水几乎全部封锁在极地的冰盖中。 但大多数行星科学家认为火星并不总是如此。一些火星土壤含有地球上存在
空间中心等揭示火星附近流相互作用区演变特性
自20世纪70年代以来,科学家通过航天器观测在内日球层流相互作用区(SIRs)的形成和初始动态演化研究方面取得了进展,而对1天文单位(AU)以上流相互作用区的演化知之甚少。作为空间天气的驱动因素,火星轨道附近的流相互作用区的动态发展是研究热点。因此,探讨火星流相互作用区原位观测的特征,对于了解火
科学家创造出“桌面上的太阳风暴”
当超高速带电粒子流从太阳表面喷出,它们产生的磁场急速变化,会干扰地球无线电通信并带来绚丽的极光。科学家最近在实验室模拟出了这种“太阳风暴”。 “太阳风暴”其实是一种湍流现象,即流体的快速复杂运动。勺子搅动的咖啡、奔腾的洪水、使飞机颠簸的气流都属于湍流。运动的带电粒子会产生磁场,粒子的复杂运动使
科大用火星上的波动观测对合声波激发理论模型进行测试
合声波是广泛存在于地球和其他行星磁层中的一种电磁波动。将合声波的电磁信号转化为声音后听起来像清晨群鸟的合唱声,因而得名合声波。合声波能够通过共振的方式加速空间中的高能电子,在磁暴活动期间引发地球辐射带电子通量的快速上升;同时,合声波能够将空间中的高能电子散射到大气层中,形成弥散和脉动极光现象。合声波
宇航员拍摄绚丽南极光似绿丝带悬挂地球
照片由国际空间站上的“亚特兰蒂斯”号宇航员7月14日晚上拍摄,呈现了航天飞机后面的绚丽的绿色南极光。 南极光在来自太阳的带电粒子(被称之为“太阳风”)与地球磁场发生相互作用时形成,上层大气中的氧和氮原子相互碰撞。 北京时间7月18日消息,14日晚上,国际空间站上的宇航员拍到绚
科学家发现行星际太阳风中的湍动磁场重联
中国科学技术大学地球和空间科学学院、深空探测实验室教授陆全明和王荣生研究团队,发现行星际太阳风中湍动磁场重联的直接证据,揭示了行星际太阳风中湍动磁场重联发生率和背景太阳风风速的关系,证实了湍动磁场重联可以有效地加速和加热行星际等离子体。在此基础上,通过统计研究发现行星际太阳风中湍动磁场重联是非常普遍
薛炳森:没有证据表明地球磁场在崩塌
日前,网传有国外媒体网站报道:地球磁场正在崩塌,将从根本上影响全球气候,毁掉电网。记者为此专访了中国气象局空间天气预报台台长薛炳森,他表示:没有实际数据证明地球磁场正在崩塌或反转;退一步讲,即便崩塌或反转,这个过程也会相当缓慢,几千万年或上亿年都有可能。而且因为地球的大气层非常厚,太阳风的带电粒
中国学者发现太阳风入侵地球高纬窗口
地球磁层是保护我们家园的最外层屏障,使地球上的生命免于遭受太阳风带电粒子的轰击。但是一小部分太阳风粒子仍可通过各种“窗口”入侵地球磁层。一些已探明的窗口主要发生于地球磁场活动较为活跃的时期,而在地球磁场活动相对平静的时候,这种窗口在何处,以何种方式开放,一直悬而未决。最近,一个由
专家称地球磁场正崩塌-将影响气候毁掉电网
北京时间2月7日消息,据国外媒体报道,在地球深处,一个活动剧烈的熔岩核产生一个具有让地球抵御毁灭性太阳风能力的磁场。这个保护性区域延伸数千英里,直入太空,其磁性影响从全球通信、动物迁徙到天气模式等各个方面。但这个对地球生命具有重要意义的磁场在过去200年中减弱了15%。科学家称,这可能是地球两极