月球两边际何呈现奥秘“紧缩带”？我国科学家提醒月球“临边紧缩”新机制

  IT之家 4 月 17 日音讯，中国科学院国家空间科学中心与澳门科技大学的科研团队在月球空间环境研讨范畴获得重要打破。

  科研人员经过三维数值模仿，初次提醒了月球内部导电的金属内核在与太阳风的相互作用中，可引发月球两边边际呈现等离子体与磁场的“紧缩带”现象，这一全新物理机制的发现，推翻了以往学界对该现象仅源于月球外表部分磁反常的传统认知。

  月球是间隔地球最近的天体，也是人类深空勘探与行星科学研讨的重要方针。科学家此前早已注意到，在月球背对太阳的尾迹区域外侧，存在一种特别的“临边紧缩”现象，表现为等离子体密度与磁场强度的显着增强。因为月球没有相似地球的全球性磁场，长期以来，学界共同以为，这种紧缩现象是太阳风在流经月球时，被月球外表某些区域的部分“磁反常”偏转所导致。

  但是，在此次研讨中，由中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间气候全国重点实验室谢良海研讨员、李磊研讨员，与澳门科技大学博士生易思琦、徐晓军教授等组成的协作团队另辟蹊径，将目光投向了月球内部。月球虽无全球性磁场，但具有一个导电的金属内核，而太空中来自太阳的行星际磁场并非原封不动，经常会发生剧烈骤变。

  团队使用先进的三维时变磁流体力学模仿，准确复原了月核在外部磁场骤变下的呼应全过程。模仿显现，当行星际磁场发生骤变时，月球内部高导电性的月核会像发电机相同发生感应电流，从而构成一个感应磁场。

  这个新发生的感应磁场与外部原磁场叠加，在月球晨昏线邻近的外表之下构成了强壮的磁压梯度。这股磁压力足以反抗并“推开”晨昏线邻近相对单薄的太阳风，推进周围带电等离子体移动，终究在月球两边临边区域构成了磁场与等离子体的紧缩结构。因为月球向阳面的太阳风压力极强，感应磁场无法反抗，因而紧缩现象仅发生在两边晨昏线邻近，而非正对太阳的区域。

  IT之家注意到，研讨团队还初次完好复原了该现象的动态演化过程：在外部磁场骤变传递至月球的约 8 秒后，月核便开端发生感应电流；在之后的约 1 分 30 秒，跟着感应电流慢慢地加强，临边紧缩逐步变得显着；当感应磁场在 3 分钟左右到达峰值时，紧缩效应最显着；之后跟着外部磁场改变趋于陡峭，感应磁场削弱，紧缩结构也随之衰退。

  此外，研讨还发现，模仿中月核的半径越大、电导率越高，以及外部磁场骤变越强，所构成的临边紧缩现象就越显着。不过，当月核的电导率超越 0.1西门子/ 米这一数值后，持续添加电导率对紧缩效应的影响变得不大，这一效果也与经典导电球体的磁感应理论预期相符。

  这项研讨不只从根本上厘清了月核感应磁场驱动“临边紧缩”的完好物理机制，证明了月球内部导电内核在日月相互作用中扮演着要害人物，也填补了此前月球等离子体环境研讨中的一项重要空白。

  相关研讨效果已别离宣布在威望世界期刊《天体物理学杂志》与《皇家地理学会月刊》上。该效果为人类了解太阳风与月球这类无大气、无全球磁场天体的相互作用供给了全新视角，也为未来我国使用嫦娥七号等勘探使命，经过电磁测深手法进一步束缚和提醒月球内部结构供给了要害的理论支撑。