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巨大的磁泡正在耗尽天王星吗-大气-

巨大的磁泡正在耗尽天王星吗-大气-

天王星是我们太阳系中一个奇怪的行星。相对于行星围绕太阳公转的平面而言,它是唯一几乎完全自转的行星。它的侧向旋转被认为是由于几十亿年前与另一个大型天体的古老碰撞。在2020年3月下旬,NASA宣布对旅行者2号传回的数据进行分析;追溯到1986年。揭示了这个冰巨星世界的另一个有趣的秘密:这个行星巨大的磁场似乎正在把它的大气层吸到太空中去。

这项发现是基于一篇同行评议的论文,该论文于2019年8月9日首次发表在《地球物理研究快报》上。

旅行者2号指挥了第一艘8211;到目前为止,只有…1986年1月24日,近距离飞越天王星,距离巨大的冰云顶不到50,600英里(81,433公里)。宇宙飞船有许多重要发现,包括11个新月和两个光环。它证实,在这个遥远的星球上,温度非常寒冷,只有零下353华氏度(零下214摄氏度)。

旅行者2号的数据在天王星–迄今为止,天王星上唯一的数据是由宇宙飞船收集的。让科学家们忙了几十年。这项最新的研究表明,旅行者2号在当时不为人知的情况下,穿越了一个巨大的叫做等离子体的磁泡。这个气泡也导致了天王星的产生。根据这项新研究,大气会慢慢地泄漏到太空中。

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在数十亿年的时间里,行星的大气确实会缓慢地泄漏到太空中。地球的大气层也不例外。火星是另一个很好的例子,NASA戈达德太空飞行中心的空间物理学家Gina DiBraccio在一份声明中解释道:

火星曾经是一个潮湿的星球,有着厚厚的大气层。随着时间的推移,它演变成了我们今天看到的干燥的星球。

这些科学家说,一个行星的磁场对它的大气是否容易逃逸有很大的影响。强磁场既可以保护大气,又可以在不同的磁力线相互缠绕时增强逃逸过程。但正如旅行者2号所发现的,天王星;磁场是独特的,甚至是怪异的。根据DiBraccio:

它的结构,它的运动方式…天王星是完全独立的。

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那么究竟是什么让天王星’磁场如此不寻常?

它与天王星在其轴上的横向旋转有关,在这篇文章的顶部提到过。当天王星旋转时;大约每17个地球小时一次它的磁场轴与行星本身的轴之间的距离约为60度。科学家们说,这导致了磁场的摆动,就像一个扔得很糟糕的足球。迪布拉西奥对此很感兴趣,并与合著者丹·格什曼一起仔细查看了旅行者2号的数据。

航海家2号的磁强计读数将保存通向科学家们的线索。发现。当研究人员放大这些读数,每1.92秒绘制一个新的数据点时,他们发现了一些有趣的事情:图形上的一个小之字形,在另一条更平滑的直线上。Gershman问DiBraccio:

你觉得会是等离子体吗?

等离子体是巨大的等离子体气泡。带电气体& # 8211;它们是从一个行星的磁尾末端被掐掉的。磁尾是行星磁场的一部分,被来自太阳的太阳风吹回来,有点像风向袋。随着等离子体被挤压并逃逸到太空中,它们带走了大气中的离子。这甚至可以改变大气的组成。地球有磁尾,其他一些行星也有,但不知道天王星是否有磁尾。直到现在。

吗?

但是图上的这个弯弯曲曲的东西真的是原生质吗?DiBraccio得出结论:

我认为绝对是。

结果表明,天王星不仅有等离子体,而且旅行者2号实际上正好穿过了一个。这是一次短暂的相遇,在飞船与天王星相遇的45小时中,只有60秒的时间。它可能只是图上的一个点,但正如格什曼所指出的,它有一个真实的、明确的形状:

但如果你把它画成3D,它看起来就像一个圆柱体。

对数据的进一步分析表明,等离子体长约12.7万英里(20.4万公里),直径约25万英里(40万公里)。这个等离子体也不同于其他的一些;它有平滑的、闭合的磁环,而不是扭曲的内部磁场。这是天王星如何运行的重要线索。大气渗入太空。当行星的大气被吸进太空时,这些环状的等离子体就会形成。Gershman:

离心力起了作用,等离子体就消失了。

研究人员估计,在铀的15%到50%之间的任何地方;大气可能就这样消失在太空中了。这甚至比木星和土星还要大。不幸的是,到目前为止,旅行者2号的观测结果是我们仅有的近距离观测结果,所以很难说天王星到底有多少。大气在其历史上一直受到影响。

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根据DiBraccio:

想象一下,如果一艘宇宙飞船飞过这个房间,试图描述整个地球的特征。很明显,它不会告诉你撒哈拉或南极洲是什么样子的。这就是我热爱行星科学的原因。你总是去你不知道的地方。

到天王星和海王星的新任务都在计划中,尽管它们目前仍处于最初阶段,即计划阶段。只有通过新的太空任务,我们才能更多地了解天王星是如何运行的。磁场正在影响它的大气层,并对它的光环和卫星进行更详细的研究。同样的磁场和大气的相互作用也会发生在海王星上吗?海王星是太阳系里的另一个冰巨星。乍一看,天王星和海王星似乎很相似,尽管它们也有明显的不同。

几十年来第一次近距离看到这两个世界将是一场史诗般的冒险。

总结:研究人员查看了来自旅行者2号的关于天王星的旧数据,发现有证据表明,等离子体正在缓慢地导致这颗行星的大气泄漏到太空中。

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