科学家提出水星磁尾中高能电子可能起源

理论物理学家用模拟来解释2009年MESSENGER飞船收集的异常数据。在水星磁尾探测到的高能电子的起源一直困扰着科学家。最近，一项发表在《等离子体物理学》杂志上的新研究为这些高能电子的形成提供了一个可能的解释，该研究隶属于美国物理联合会出版集团。

地球内部磁性物质的流动产生了一个整体磁场。在水星和地球内部，行星中心的液态金属流感应出行星的磁场。这些磁场在形状、大小、角度和强度上因行星而异，但对于保护行星免受太阳粒子的影响很重要。

太阳风用辐射“轰击”行星，并导致磁亚暴。人们有时在地球上看到的北极光就是其中之一。当太阳风的强烈辐射压力推动地球磁场时，就会出现磁尾或类似的形式。这些“尾巴”是在地球背向太阳的夜晚形成的。在水星上，“尾部”的磁亚暴比在地球上观察到的更大更快。

水星的磁场只有地球磁场的1/100，所以MESSENGER在它的爱马仕尾巴上发现了高能电子的迹象，让物理学家们大吃一惊。"我们想解释为什么卫星发现了高能粒子。"该研究的作者之一周说。

这些高能粒子出现的一个可能原因是磁场重联。当磁力线的排列发生变化，能量和热量被释放时，就会发生磁重联。然而，在混乱的天体物理环境中，磁重联还没有被完全理解。在最新的研究中，来自中国和德国的物理学家分析了爱马仕磁尾混沌状态下的重联现象。

磁流体动力学模拟和测试粒子的计算证实，等离子体是围绕等离子体的一种独特的磁性结构，在磁重联期间产生并加速高能电子。MESSENGER测量结果支持仿真结果。(慢慢地)