
在太陽系的大家族里,水星和月球都是小個子。不過,別看水星個頭不大,它的磁場強度卻比月球要強,這是為啥呢?今天咱就一起來嘮嘮。
咱先看看這倆 “小家伙” 的基本情況哈。水星是太陽系里離太陽最近的行星,也是個頭最小的行星。月球呢,是地球的天然衛星,雖說在衛星里個頭不算小,但跟行星比起來,還是小了不少。從體積和質量上看,水星都要比月球大一些,不過也大得有限。可就是這么個 “半斤八兩” 的情況,磁場強度卻有明顯差別。
科學家們早在上世紀 70 年代就發現,水星存在一個全球性的弱磁場,雖說這磁場強度只有地球的 1% 左右,但跟月球比起來,那可就強多啦。因為啊,現今月球已經沒有全球偶極磁場了,之前月球雖有過磁場,但后來消失了。據研究,月球在距今 42 億至 35 億年存在一個相對活躍的發電機所產生的磁場,強度可達幾十微特,接近現今地球磁場水平;該磁場在約 31 億年前下降了一個數量級,之后維持在幾微特的強度;月球磁場強度在距今 15 億至 10 億年再次下降,并最終在距今 10 億年以后的某個時刻,月球 “發電機” 完全停止工作。而水星的磁場呢,卻一直存在著。
那水星的磁場是咋來的呢?目前主流的觀點認為,水星的磁場產生機制和地球類似,是其外核部位導電熔漿的流動形成的 “發電機” 模式。地球的磁場源自地核的一個 “發電機”,是由地球液態外核導電流體的運動產生的,就像發電機一樣能夠產生能量,從而產生磁場。水星也是如此,其內部由液態鐵鎳組成的核心,直徑達到了水星的四分之三,占據了水星 57% 的體積,這個巨大的液態核心,為磁場的產生提供了物質基礎。當這些液態的導電物質流動起來,就產生了磁場。
那為啥月球的磁場消失了,水星的還在呢?這就得說到它們的內部結構和演化過程的不同了。月球的大小和它的圈層結構、月球的核和地球都很不一樣,所以它的磁場發電機能量來源和它的運行機制,還有產生磁場強弱、磁場的持續時間可能和地球都不一樣。可能在演化過程中,月球內部的能量來源逐漸枯竭,導致磁場發電機停止工作,磁場也就慢慢消失了。而水星呢,有研究表明,水星的核心很有可能是穿著厚厚的金屬外套,也就是硫化鐵。這種化學成分的存在,能夠讓行星的內部一直保持溫暖的狀態。因為行星通過粘性核心的液態金屬攪拌運動,也就是對流,來獲得磁場。硫化鐵就像給核心蓋上了鍋蓋,讓熱量消失得更慢,從而使得水星的磁場能夠長期維持。
另外,水星離太陽近,軌道處的太陽風平均動壓是地球軌道處的 5 - 10 倍。強太陽風驅動和弱行星磁場的相互作用,使水星空間成為太陽系中尺度最小且動力學特征最活躍的行星磁層空間。磁場重聯是太陽風向行星磁層傳輸物質和能量的重要機制,在水星這里,磁場重聯更傾向于強驅動重聯過程,重聯時間尺度為秒量級,重聯效率在準穩態的情況下可以達到 0.2,是地球空間觀測平均值的 2 倍,同時還伴隨有高能電子的爆發性現象產生。這種活躍的磁層動力學過程,也對水星磁場的維持起到了一定作用。
別看水星個頭小,在磁場這件事兒上,還真有自己的 “一套”。當然啦,關于水星磁場,還有很多謎題等待科學家們去解開。不過這也正是宇宙的魅力所在,不是嗎?希望以后能有更多的探測器去探索水星,給我們帶來更多關于它的秘密。
好啦,今天關于水星磁場比月球強的事兒就講到這兒啦。如果覺得這篇文章有意思,就請動動您的發財小手點贊關注吧,祝您財運亨通,天天開心!





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