【環球網科技綜合報道】6月16日消息，記者從中科院官網了解到，地質地球所等研究發現水星東向環電流，澄清了多年的科學謎題——水星至少不顯著存在類似地球磁層的西向環電流，不能簡單地將水星磁層視為地球磁層的“小號”版本。

據悉
，相關研究成果發表在《Geophysical Research Letters》上。

水星是太陽係中距離太陽最近的一顆行星。上世紀70年代，水手10號兩次近距離掠飛水星，發現水星可能存在全球偶極磁場。2011nian，meiguoxinshihaochengweishougehuanraoshuixingtancedefeichuan
，bingkaiqilechangdasiniandelianxuzaiguijiance。xinshihaodeguancezhengshileshuixingcunzaiyigejiaoruodequanqiuoujicichang，qicioujijuyueweidiqiuoujijudewanfenzhisi，biaomingshuixingneihecichangfadianjiyaoyuanruoyudiqiudangqianneihecichangfadianji。yudiqiucicengleisi，shuixingcichangyuwaibutaiyangfengdexianghuzuoyongyenengxingchengyigecicengkongqiang，buguochiduyuanbidiqiucicengxiao（約為地球磁層的5%）。因此水星磁層在某種程度上可近似看作是地球磁場變弱時候的磁層“樣本”。

diqiuoujicichangnenggouyouxiaobuhuotaiyangfenggaonengdaidianlizi，shidediqiumianzaotaiyanggaonenglizidezhijiehongji。buhuodetaiyanggaonengdaidianlizizaioujicichangdeyindaozuoyongxiahuipiaoyi（離子西向漂移，電子東向漂移）形成一個環繞地球的西向環電流。當出現太陽風暴時，西向環電流顯著增強，並造成地表地磁場強度的下降。

由於水星磁層空間的觀測資料有限
，通常認為水星磁層是地球磁層按比例縮小的“小號”版(ban)本(ben)
，也(ye)應(ying)該(gai)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)由(you)捕(bu)獲(huo)離(li)子(zi)形(xing)成(cheng)並(bing)環(huan)繞(rao)水(shui)星(xing)的(de)西(xi)向(xiang)環(huan)電(dian)流(liu)。但(dan)有(you)學(xue)者(zhe)認(ren)為(wei)，若(ruo)將(jiang)地(di)球(qiu)環(huan)電(dian)流(liu)高(gao)能(neng)粒(li)子(zi)放(fang)在(zai)水(shui)星(xing)偶(ou)極(ji)磁(ci)場(chang)中(zhong)，那(na)麼(me)水(shui)星(xing)環(huan)電(dian)流(liu)區(qu)域(yu)則(ze)應(ying)對(dui)應(ying)位(wei)於(yu)水(shui)星(xing)表(biao)麵(mian)以(yi)下(xia)。所(suo)以(yi)，水(shui)星(xing)顯(xian)然(ran)是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)環(huan)電(dian)流(liu)。此(ci)外(wai)，由(you)於(yu)水(shui)星(xing)向(xiang)陽(yang)麵(mian)磁(ci)層(ceng)高(gao)度(du)壓(ya)縮(suo)，捕(bu)獲(huo)粒(li)子(zi)也(ye)較(jiao)難(nan)以(yi)絕(jue)熱(re)粒(li)子(zi)的(de)形(xing)式(shi)形(xing)成(cheng)閉(bi)環(huan)漂(piao)移(yi)運(yun)動(dong)。但(dan)也(ye)有(you)學(xue)者(zhe)認(ren)為(wei)，雖(sui)然(ran)高(gao)能(neng)粒(li)子(zi)不(bu)易(yi)捕(bu)獲(huo)
，但(dan)水(shui)星(xing)有(you)可(ke)能(neng)捕(bu)獲(huo)較(jiao)低(di)能(neng)量(liang)的(de)粒(li)子(zi)，並(bing)且(qie)在(zai)觀(guan)測(ce)研(yan)究(jiu)和(he)模(mo)擬(ni)研(yan)究(jiu)中(zhong)發(fa)現(xian)了(le)這(zhe)樣(yang)的(de)捕(bu)獲(huo)粒(li)子(zi)。然(ran)而(er)，對(dui)於(yu)這(zhe)樣(yang)的(de)捕(bu)獲(huo)粒(li)子(zi)能(neng)不(bu)能(neng)形(xing)成(cheng)西(xi)向(xiang)環(huan)電(dian)流(liu)仍(reng)不(bu)清(qing)楚(chu)。

澄cheng清qing水shui星xing是shi否fou具ju有you西xi向xiang環huan電dian流liu對dui於yu認ren識shi太tai陽yang風feng與yu水shui星xing相xiang互hu作zuo用yong，揭jie示shi水shui星xing空kong間jian等deng離li子zi體ti物wu理li過guo程cheng具ju有you科ke學xue意yi義yi，並bing有you助zhu於yu探tan索suo行xing星xing磁ci場chang演yan化hua在zai行xing星xing宜yi居ju環huan境jing中zhong所suo扮ban演yan的de角jiao色se。然ran而er，考kao慮lv到dao信xin使shi號hao等deng離li子zi體ti儀yi器qi的de視shi場chang有you限xian
，研yan究jiu獲huo得de的de等deng離li子zi體ti整zheng體ti速su度du
、密度、溫(wen)度(du)等(deng)參(can)量(liang)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)誤(wu)差(cha)
，這(zhe)給(gei)直(zhi)接(jie)分(fen)析(xi)離(li)子(zi)的(de)漂(piao)移(yi)運(yun)動(dong)帶(dai)來(lai)了(le)困(kun)難(nan)。此(ci)外(wai)
，即(ji)使(shi)離(li)子(zi)漂(piao)移(yi)運(yun)動(dong)能(neng)環(huan)繞(rao)水(shui)星(xing)形(xing)成(cheng)閉(bi)合(he)路(lu)徑(jing)，如(ru)何(he)評(ping)估(gu)這(zhe)些(xie)漂(piao)移(yi)離(li)子(zi)是(shi)否(fou)帶(dai)來(lai)顯(xian)著(zhu)的(de)西(xi)向(xiang)環(huan)電(dian)流(liu)也(ye)是(shi)較(jiao)為(wei)困(kun)難(nan)。

為此，中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理院重點實驗室博士生石振在導師研究員戎昭金
、魏勇的指導下，與瑞典於默奧大學
、meiguomixiegendaxuedengjigoudeguojixuezhehezuo，tichuketongguojisuanxinshihaoceliangdaocichangdepingjunxuandu，jinerfanyanshuixingkongjiandianliufenbu，querenshuixingkongjianshifoucunzaixianzhudexixianghuandianliu（因為顯著的環電流會產生顯著的磁場擾動）。通過對信使號近4年的磁場統計分析
，研究顯示水星磁層內部不存在類似於地球磁層的西向電流環帶；但在水星夜側磁赤道附近，～500-1000 km高度範圍內存在一個明顯的東向電流。該東向電流主要集中在磁赤道麵上，自西向東運轉
，並與向陽麵的磁層頂電流（JCF）閉合形成回路。

進jin一yi步bu的de模mo擬ni研yan究jiu證zheng實shi了le該gai結jie論lun

，並bing顯xian示shi出chu該gai東dong向xiang電dian流liu能neng永yong久jiu性xing地di存cun在zai於yu任ren意yi太tai陽yang風feng條tiao件jian下xia。結jie合he模mo擬ni及ji相xiang關guan分fen析xi計ji算suan，科ke研yan人ren員yuan提ti出chu了le東dong向xiang電dian流liu的de形xing成cheng機ji理li：太陽風離子通過擴散作用從磁層兩側進入水星磁層，在磁場的引導作用下，在夜側磁赤道麵附近形成準捕獲等離子體帶；在等離子體帶的內側，徑向向外的等離子體壓力梯度與磁場共同驅動了東向抗磁電流。

據了解，東向電流的發現更新了對水星磁層電流體係的傳統認知
，澄清了多年的科學謎題——水星至少不顯著存在類似地球磁層的西向環電流，不能簡單地將水星磁層視為地球磁層的“小號”版本。此外，水星東向電流的發現對於理解水星發電機演化
、係外行星空間等離子體環境等科學探測具有重要的科學意義。