行星磁场

院公

　　园市马里兰大学的DouglasHamilton和德国海德尔堡马普学会核物理研究所的HaraldKrüger，分析了之前由美国宇航局(NASA)的伽利略太空船发回的数据——这艘太空船在2003年坠入行星大气之前曾短暂拜访木星环。研究人员在5月1日出版的英国《自然》杂志上报告了这一研究成果。他们发现，行星环中的微粒缓慢围绕木星运转，它们从来自太阳光的能量中获得了一个电荷。随后，当这些微粒坠入木星的阴影区后，它们便会受到来自行星强大磁场的几个方向的牵引。最终的结果是使木星环背侧的轨道远离木星，直至到达木卫十四。

　　那么，土星环为什么没有出现类似的变形现象呢?这是因为木星磁场强度是土星磁场强度的10倍，且到达木星的太阳光也比土星更为强烈。Hamilton解释说，这两种效应作用的最终结果使得木星的阴影区变得更加重要。

　　作为NASA的卡西尼号探测器科学团队中的一员，康奈尔大学的天文学家JosephBurns说：“科学家终于搞清了木星环的奥秘，这一发现具有重要的意义。”卡西尼号探测器如今正在围绕土星运转，Burns希望，它能够在土星环中发现类似的——也许很细微的特征。

　　行星磁场一些结论

　　(一)星球磁场的大小，与内核的质量(密度)，内核半径成正比。类地行星的极区磁场强度计算值与实测值基本相符，说明共旋理论的思路正确。计算值与实测值稍有不符之处有水星和火星，水星的磁场强度计算值小了，其原因是水星的星核半径按二比一的计算估计值小了，实际为五比四。而火星的星核半径按二比一的计算估计值却又大了，由于火星的外壳很厚，星核半径比为三比一，故火星的极区磁场强度计算值比实测值要大。改动后计算值与实测值就基本相符。

　　(二)类地行星都是重金属导体内核的自转星球，均会“共旋起电”，会在核面的不同卦面产生不同电荷、形成不同电位;从而产生涡电流使外核熔融成为液态。星核在产生涡电流的同时，也向空间泄漏，使类地行星保持一个带负电的准静电球体。因带负电荷的星球逆时针旋转与正电

　　荷顺时针旋转等效，因此水星、火星的磁场方向与地球磁场一样，它们的磁场极性：其N极在星球的南极，磁场的磁力线，在星球内部是地理北极指向南极，在星球的外空间是由星球南极指向北极，与自旋方向成右手螺旋(大拇指指向N极)关系。而金星是逆向自旋，故其磁场方向与地球相反。

　　(三)星球磁场的大小，与星球自转的角速度成正比，自转角速度慢的星球，其磁场强度均很小，如金星磁场强度的计算值为地球值的千分之一，实测值是零。究其原因是带负电的准静电金星星球，球外容易聚集带正电荷的金属离子，随金星自转的金星大气，金星磁场对跟随金星自转大气中的带负电的电子，在洛伦兹力的作用下会令电子发散到外空间;而对带正电的离子起吸附、会聚作用。带正电的金属离子也有屏蔽磁场的作用，且金星磁场方向与其它类地行星相反，故不易被探测到。

　　(四)星球磁场方向与金属导体内核的物质电结构和自旋的方向有关。重金属导体内核与金属氢(超导)内核的行星同方向旋转所产生的磁场方向是方向相反的。星球磁场方向对跟随星球自转大气中的粒子影响很大，如金星、木星和土星的磁场方向与其它类地行星的磁场方向相反，对跟随星球自转大气中的带负电的电子，在洛伦兹力的作用下会使电子发散到外空间;而对带正电的离子起吸附、会聚作用。这正是这三个行星有浓密大气层的原因。因起电量很大，故金星、木星等星球大气中均会出现电闪雷鸣的现象。木星、土星上美丽的星环也可能是这两个行星强大的磁场带来的洛伦兹力和这两个行星的共旋梯力联合作用的结果。