中國科學家利用立體模擬嫦娥二號穿越月球微磁層

模擬嫦娥二號穿越月球微磁層示意圖
月球作為一個既沒有全球性磁場又沒有明顯大氣層的星體 , 一直以來都認為太陽風是直接作用在月球向陽面且被完全吸收。然而近年來,越來越多的觀測與模擬結果顯示,太陽風與月表的相互作用由於月表局地磁異常的存在而出現一些例外,在一定條件下,可以形成月表微磁層( Lunar Mini Magnetrosphere,簡稱 LMM )。 國家空間科學中心的謝良海助理研究員、李磊研究員等人,利用月球全球立體霍爾磁流體力學( Hall magneto hydro dynamic,簡稱 Hall MHD)模擬程序,分析了月表微磁層的特性。結果表明,太陽風離子能夠直接穿透磁層頂,降低了濃度的損耗,使得磁層頂與弓激波合為一體,與此同時,電子卻被擋在邊界層之外。這樣就產生了不對稱,一邊是等離子體堆積,另一邊則是磁場堆積。微磁層的大小決定於天頂角和磁聲馬赫數,而霍爾效應決定於壓力平衡距離與粒子慣性長度的比率,比率變小,弓激波甚至能消失。 全球 Hall MHD 數值模擬的結果顯示,嫦娥二號衛星在2010年10月11日穿越過了月球澄海(Mare Serenitatis) 磁異常區和雨海(Mare Imbrium) 磁異常區上空兩個分離的微磁層。這與嫦娥二號太陽風離子探測器當時的探測結果基本吻合。 【圖、文:節錄自中國科學院國家空間科學中心網頁 ;新聞訊息由林景明提供】 研究全文刊登在已經出版的《地球物理期刊》

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