打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
不同星球之间的相似之处!水星与地球的磁极到底有多相似?星球的磁极漂移!

磁极漂移,是每个飞行员和领航员都知道的事情,他们在计划航线时必须考虑到这一点。

事实上,磁极由于漂移地太过剧烈,以至于真实磁极的位置与地理磁极和地球自转轴的位置已经不同了。

到今天为止,地球的真实磁极距其地理磁极已经偏差了965公里(600英里)。现在一项研究表明同样的磁极漂移也发生在水星上。

地球的磁极固定着地球的磁层。磁层延伸到我们星球周围的太空,保护我们免受辐射的伤害。磁层及其磁极是地球核心熔融状态的产物,科学家认为水星核心也存在一部分熔融状态。

但是,究竟是什么原因使两磁极发生漂移呢?这种被称为磁极漂移的现象,在地球上是由于地核中熔融状态的铁水流动变化而引起的。

地球上,北极每年漂移约55至60公里(34至37英里),南极每年漂移约10至15公里(6至9英里)。两极也会发生翻转,这在地球的历史上发生过大约100次。

研究表明,在水星上可能发生了同样的磁极漂移,并且这颗行星磁移背后的故事比想象的要复杂得多。

图解:(纽威特等人,《地球行星空间》,2019/地球物理数据中心),上图:地球的磁极相对于地理磁极的漂移。漂移是由地核内液体的流动变化引起的。

这项研究发表在美国地球物理联合会的《地球物理研究杂志:行星》上。它的标题是“通过研究地球磁场来确定水星早期历史及其内核发电机效应的影响”。主要作者是一位来自位于诺德韦克的欧洲航天局-欧洲空间研究与技术中心的天体物理学家乔安娜·奥利维拉。

作者大量的使用美国航天局第一艘航天器——信使号——于2011年至2015年在环绕水星运动时收集到的数据(水星表面、地球环境、地球化学和测距)。

信使号带有一个地磁仪,它能被太空船的椭圆轨道带离到距地面200公里以内的地方,详细测量水星的磁场。信使号获得的数据显示,水星地壳表面弱磁异常与撞击坑有关。

作者认为,这些异常是由于产生陨石坑的撞击物中的铁产生的引起的。他们还假设,当这种熔融材料冷却时,它被水星的磁场所塑造。

科学家们知道,当火成岩冷却时,会当时地球磁场的信息记录保存下来。只要这些岩石含有磁性物质,它们就会与地球磁场保持一致。它被称为“热剩磁”。

地球上的岩石由于位置不同,所以冷却时间也不相同,它创造了地球两极漂移的历史记录。这就是为什么我们知道地球的两极在过去发生过翻转,并且知道它上一次翻转是在80万年前。

关键之处就在于热剩磁。正如第一作者奥利维拉在一份论文中所说,“如果我们想从过去寻找线索;对磁场进行某种考古意义上的研究,那么就需要对岩石进行热剩磁处理。”

科学家们已经能够研究水星的磁场,但因从未有航天器在水星上着陆过,以至于他们还没有收集到任何一份岩石样本。。

为了解决这个问题,这项研究的作者们集中研究了水星表面的五个陨石坑,以及信使号接近水星表面时收集到的磁场数据。

在水星上,五个陨石坑显示出的磁场信号与信使号所收集到的不同。这些陨石坑是极为古老的,有3.8至4.1亿年的历史。研究人员认为,他们可能掌握了水星古老两极的位置以及它们随着时间的推移是如何变化的线索。

奥利维拉说:“这颗行星有着几种可能的演化模式,但还没有人利用地壳磁场来了解并推演它的演化过程。”

这些撞击使岩石融化,当岩石冷却时,它保留了地球磁场的记录。他们利用这五个陨石坑的磁场数据来模拟水星磁场随时间的变化。由此,他们就能估算出水星古代磁极的位置,简称“古磁极”。

实验的结果令人惊讶地指出水星复杂的磁性。他们发现古代的磁极离现在的南极很远,而且它们很可能随着时间而改变。不过这正是他们所期望的。

但他们也预计两极会聚集在靠近水星自转轴的两个点上,与地球很像。但两极是随机分布的,令人震惊的是,它们都在地球的南半球。

正如论文里所说,“古磁极与水星目前的磁北极或地理位置的南极并不一致,这表明水星的两极磁场已经发生了移动。”

这一证据支持了水星的磁史与地球的磁史大不相同的观点。同时也支持了水星沿其轴移动的想法。当北极和南极的地理位置发生变化时,就称为真正的极地漂移。

地球的两极磁场具有明显的北极和南极,而水星则不同。它目前有一个双极-四极磁场,两极和磁赤道的偏移。根据这项研究,在古代,它可能有相同的领域。或者,根据奥利维拉的说法,它可能有一个多极场,具有像意大利面一样扭曲的磁力线。

这就是我们目前对水星磁场线的认识。科学家真正需要做的是研究来自水星的多种岩石样本。但是从来没有航天器在那里着陆,也没有计划着陆。

图解:信使号太空船指出水星的磁场要为几个磁”龙卷风”负责 --与行星际空间的磁场纠缠在一起-- 有些的宽度达到800公里,或是行星总直径的1/3。

对于航天器来说,水星是一个难以访问和绕轨道运行的地方,更不用说着陆了。它离太阳很近,这意味着任何前往水星的任务都必须与太阳强大的引力相抗衡。因此它所需要远超于飞至水星的燃料用以抗衡太阳引力,至今为止,只有两艘飞船曾经访问过水星:信使号和水手10号。

图解:水星的磁场倾向于在赤道部分比水星的其它部分为强。

目前,科学家们正期待着欧洲航天局首次访问水星的贝皮克隆博。它将于2025年到达水星,并在那里停留一到两年。实际上它没有着陆器,但是有着两个合二为一的航天轨道器。

其中一个轨道器叫做水星磁层轨道器 (Mercury Magnetospheric Orbiter,简称:MMO)。顾名思义,它的作用是研究水星的磁场,这在行星中很少见。这次任务所获得的的数据很可能以此类研究为基础,并可能进一步阐明水星复杂的磁场历史。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciencealert-治于神- EVAN GOUGH, UNIVERSE TODAY

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

翻译:天文志愿文章组-治于神

审核:天文志愿文章组-

终审:天文志愿文章组-PN结

排版:天文志愿文章组-零度星系

美观:天文志愿文章组-

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://www.sciencealert.com/mercury-s-magnetic-poles-drift-just-like-earth-s-says-new-study?perpetual=yes&limitstart=1

(必须保留原文链接!!,请自行插入原文链接)

本文由天文志愿文章组-治于神翻译自sciencealert的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。

注意:所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正。

结束,感谢您的阅读与关注

全文排版:天文在线(零度星系)

转载请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
发现水星的磁场,也会像地球磁场一样发生地磁漂移!
水星上的陨石坑
【基础天文No.3】太阳系之水星
揭秘水星:曾存活跃火山涌出巨量熔岩(图)
水星 (太阳系的八大行星中最小的行星)
既然磁极一直在移动,那么极光也会跟着移动吗?
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服