金星是太陽系中距離地球最近的行星??茖W(xué)探測結(jié)果表明,金星上不僅沒有水,而且表面溫度高達(dá)400攝氏度以上。作為體積、密度、質(zhì)量與地球相近的“姊妹星”,金星的氣候?yàn)楹闻c地球大相徑庭?其嚴(yán)重的“溫室效應(yīng)”是如何形成的?
磁場重聯(lián)或是導(dǎo)致金星高溫的罪魁禍?zhǔn)?/p>
中、奧、美三國科學(xué)家的一項(xiàng)研究表明,在金星上首次發(fā)現(xiàn)的磁場重聯(lián)現(xiàn)象,可能是導(dǎo)致這顆星球缺水和高溫的重要原因——該成果刊登在最新出版的《科學(xué)》雜志上,并被列為“亮點(diǎn)文章”。
所謂“磁場重聯(lián)”,是指當(dāng)太陽風(fēng)(太陽向外噴射的高速帶電粒子流)“刮”向本身有磁場的行星如地球時,如果二者磁場的磁力線方向相反,就會發(fā)生磁力線交叉、瞬間斷開、再重新聯(lián)結(jié)等現(xiàn)象。當(dāng)這一現(xiàn)象發(fā)生時,磁場重聯(lián)區(qū)域的帶電粒子被加熱、加速,太陽風(fēng)的部分能量進(jìn)入地球磁層,從而造成空間天氣變化,如地球磁層亞暴、極光等。
此前,科學(xué)家普遍認(rèn)為,金星由于本身沒有磁場(內(nèi)稟磁場),不太可能存在磁場重聯(lián)現(xiàn)象。
中國科技大學(xué)教授張鐵龍等科學(xué)家卻推翻了這一說法。他所領(lǐng)導(dǎo)的行星物理課題組,與奧地利空間研究所以及美國加州大學(xué)洛杉磯分校等國際研究機(jī)構(gòu)合作,利用歐洲金星快車的觀測資料,首次在金星的誘發(fā)磁層中發(fā)現(xiàn)了磁場重聯(lián)。他們認(rèn)為,由于金星沒有內(nèi)稟磁層的保護(hù),誘發(fā)磁層發(fā)生的磁場重聯(lián)使金星大氣被加熱后加速逃逸。因此,磁場重聯(lián)是導(dǎo)致金星大氣逃逸的重要原因之一。而地球有內(nèi)稟磁層的保護(hù),即使發(fā)生磁場重聯(lián),也很難發(fā)生大氣逃逸。
金星上大氣的逃逸,被認(rèn)為是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大氣所籠罩,從而導(dǎo)致嚴(yán)重溫室效應(yīng)的原因。該研究成果對揭示金星大氣的演化以及氣候變化具有重要意義,同時對地球氣候長期演化研究也有借鑒意義。
《自然》雜志網(wǎng)站在對該成果進(jìn)行評述時說,在沒有內(nèi)稟磁場的金星誘發(fā)磁層發(fā)現(xiàn)磁場重聯(lián),“意味著磁場重聯(lián)可能是行星磁層中的一種普遍現(xiàn)象”,“該發(fā)現(xiàn)意味著磁場重聯(lián)可能產(chǎn)生了金星上的極光,并可能使40億年前富含水分的金星大氣逃逸而演化成今天這樣的情況”。
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