研究小组证明水星有磁暴

一个国际科学家团队已经证明，我们太阳系最小的行星水星拥有与地球相似的地磁风暴。

美国、加拿大和中国科学家的研究包括阿拉斯加大学费尔班克斯地球物理研究所空间物理学教授张辉的工作。

他们的发现首先回答了其他行星，包括我们太阳系以外的行星，无论其磁层大小或是否具有类似地球的电离层，是否都会发生地磁风暴。

该研究于二月份发表在两篇论文中。张是每篇论文的共同作者之一。

这些论文中的第一篇证明了这颗行星有一个环形电流，一个环形的带电粒子场，在行星周围横向流动，不包括两极。第二个证明了环流触发的地磁暴的存在。

地磁风暴是由太阳风能量转移引起的行星磁层的主要干扰。地球磁层中的此类风暴会产生极光，并会破坏无线电通信。

地磁风暴的发现于 2 月 18 日发表在《科学中国技术科学》杂志上。北京大学空间物理与应用技术研究所和中国极地研究所的邱刚宗是作者。

那篇论文建立在一天前发表的一项发现的基础上，该发现通过数据观察证实了早先关于水星有环形电流的建议。地球也有环形电流。

环流论文发表在Nature Communications上，作者是北京大学空间物理与应用技术研究所的 Jiutong Zhao。

参与的 14 位科学家中有 7 位参与了这两篇论文。

“这些过程与地球上的非常相似，”张谈到水星的磁暴时说，“主要区别在于行星的大小，而水星的磁场较弱，几乎没有大气层。”

对水星上地磁风暴的确认源于一个偶然的巧合：2015 年 4 月 8 日至 18 日从太阳发生的一系列日冕物质抛射，以及美国宇航局 2004 年发射并坠毁在2015 年 4 月 30 日，在其任务的预期结束时，行星表面。

日冕物质抛射，或 CME，是太阳等离子体的喷射云——一种由带电粒子构成的气体。该云包括等离子体的嵌入式磁场。

事实证明，4 月 14 日的日冕物质抛射对科学家来说是关键。它压缩了水星面向太阳的环电流并增加了电流的能量。

两篇论文中的第二篇写道，对来自离地球更近的 Messenger 数据的新分析显示“存在环流增强，这对于触发磁暴至关重要”。

“环形电流的突然增强导致了磁暴的主要阶段， ”张说。

但这并不意味着水星有像地球上那样的极光显示。

在地球上，当太阳风粒子与大气粒子相互作用时，风暴会产生极光。然而，在水星上，太阳风粒子不会遇到大气层。相反，它们不受阻碍地到达表面，因此只能通过 X 射线和伽马射线检查才能看到。

这两篇论文的结果表明，磁暴“可能是磁化行星的共同特征”，第二篇论文写道。

“在发现其固有的行星磁场后，从 Messenger 获得的结果为水星在太阳系演化中的地位提供了进一步的迷人见解，”它总结道。

参与这项研究的其他机构包括埃德蒙顿的阿尔伯塔大学；密歇根大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的太阳物理学科学部。