天王星的磁场像开关一样打开和关闭: 研究

科学家发现，当行星旋转时，天王星的磁场每天都会像电灯开关一样打开和关闭。美国佐治亚理工学院的研究人员根据美国国家航空航天局 (NASA) 的旅行者2号 (Voyager 2) 航天器的数据发现了这一发现，该航天器飞越了天王星1986年。

研究人员说: “磁层在一个方向上是 '开放的'，允许太阳风流入磁层; 它后来关闭，形成一个抵御太阳风的屏障，并将其偏离地球。”这与地球的磁层有很大不同，后者通常仅根据太阳风的变化在打开和关闭之间切换。

由于地球磁层的相同排列始终面向太阳，因此贯穿在不断存在的太阳风中的磁场必须改变方向，以便将地球的磁场从封闭重新配置为开放。这种情况经常发生在强烈的太阳风暴中。天王星躺在它的侧面旋转，它的磁场是偏斜的 -- 它偏离中心，从它的轴倾斜60度。当冰冷的巨人完成其17.24小时的完整旋转时，这些特征导致磁场相对于太阳风方向不对称地旋转。

研究人员说，天王星在场强和方向上的快速旋转变化并没有像地球上的太阳风那样决定开关，而是导致了周期性的打开-关闭-打开-关闭情况，因为它在太阳风中跌落。

“天王星是一个几何噩梦。磁场迅速跌落，就像一个孩子从山坡上飞过高跟鞋一样，”佐治亚理工学院的Carol paty副教授说。她补充说: “当磁化的太阳风以正确的方式遇到这个翻滚场时，它可以重新连接，天王星的磁层每天从开放到关闭再到开放。”

磁场的重新连接是整个太阳系的一种现象。这是地球极光的原因之一。研究人员使用数值模型来模拟行星的全球磁层，并预测有利的重新连接位置。他们插入了旅行者2号在为期五天的飞越1986年中收集的数据。这是航天器唯一一次访问。

佐治亚理工学院的曹辛说: “也许我们在天王星和海王星上看到的是行星的常态: 非常独特的磁层和对准较少的磁场。”“了解这些复杂的磁层如何屏蔽系外行星免受恒星辐射对于研究这些新发现的世界的可居住性至关重要，” 曹补充说。

该研究发表在《地球物理研究杂志》上。