理論物理學家利用模擬解釋了“水星表面、太空環境、地球化學與廣泛探索”（MESSENGER）宇宙飛船在2009年收集的不同尋常的數據。在水星磁尾中探測到的高能電子的起源一直令科學家困惑不已。近日，一項發表於美國物理聯合會（AIP）出版集團所屬《等離子體物理》雜誌的最新研究提供了一種針對這些高能電子如何形成的可能解釋。
行星內部磁性材料的流動創建了一個整體磁場。在水星和地球內部，行星中心部位的液態金屬流誘發了行星的磁場。這些磁場在形狀、大小、角度和強度上因行星而異，但對於保護行星免受太陽粒子影響都很重要。
太陽風利用輻射“轟擊”行星，並且引發磁亞暴。人們有時在地球上看到的北極光便是其中一種。當來自太陽風的密集輻射壓力推動地球磁場時，磁尾或者類似形式便會出現。這些“尾巴”在背離太陽的地球夜間一側形成。在水星上，“尾巴”中的磁亞暴比在地球上觀測到的更大、更迅速。
水星的磁場強度只有地球的1/100，因此MESSENGER在其Hermean磁尾中探測到高能電子跡象令物理學家大吃一驚。“我們想闡明為何衛星發現了高能粒子。”研究作者之一Xiaowei Zhou介紹說。
造成這些高能粒子出現的一個可能原因是磁重聯。當磁場線的排列發生改變並釋放出動能和熱能時，磁重聯便會發生。不過，在混亂的天體物理環境中，磁重聯未被充分理解。在最新研究中，來自中國和德國的物理學家分析了Hermean磁尾中混亂情形下的磁重聯。
磁流體動力學模擬和測試粒子計算證實，將等離子體包裹的獨特磁結構——等離子團在磁重聯期間產生，並且令高能電子加速。模擬結果得到MESSENGER測量結果的支撐。（徐徐）
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