文章介绍了多数星球的大气逃逸是通过等离子体发生的 , 着重介绍了天王星的磁场和失去大量质量的原因 。
可怜的老天王星貌似还不能休息 。 有东西撞到天王星一侧导致其倾斜 , 所以它的运行轨道和太阳系中其他行星的轨道是垂直的 。 它可能闻起来很臭 。 目前科学家发现天王星的大气正在向宇宙泄露 。
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太阳系行星运行轨道
1986年旅行者二号与这颗冰封行星的历史性相遇时的数据隐藏着一个等离子体团的存在 , 而这直到现在才发现 。 这个等离子体团由大气物质所组成 , 通过天王星的磁场呈漏斗状运出 。
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大气逃逸
这是第一次发现与冰巨星相关的等离子体团 , 而这并不仅说明了天王星的大气层在泄露 , 更揭示了这颗行星奇特而扭曲的磁场的一些动力学 。
实际上 , 大气泄露并不罕见 。 这就是所谓的大气逃逸 , 火星就是由此从所以为的相当潮湿的星球变成了一个尘土飞扬的贫瘠荒地;金星在泄露氢气;木星的行星木卫一及土星的行星泰坦都在泄露 。 甚至地球每天也在损失大约90吨的大气物质 。 (别担心 , 我们大约有5140万亿吨 , 完全消失需要很长时间)
【天王星|万物由气而生,天王星大气逃逸,又会何去何从?】
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(大卫·斯特恩 , 《地球物理学评论》 , 1996年)
有几种机制可以实现这一点 , 其中之一是通过等离子体 , 其原理是由等离子体电离气体形成大型圆柱形气泡 , 被从太阳流出的磁力线所束缚 , 而该区域称为磁尾 。 上图显示了地球的情况 。
来自大气的离子沿着磁场进入这个区域 。 当太阳风导致面向太阳一侧的磁场(弓形激波)破裂时 , 它们会旋转并在尾部重新连接 , 挤压旋转的等离子体团 。 一些离子反弹回行星(在地球上产生极光) , 而等离子体团则带着大气中的离子朝相反的方向飞去 。
对于地球来说 , 这是非常简单和容易理解的 。 有证据表明 , 因为火星没有全球磁场 , 太阳风每天都会以略微不同的方式除去火星上的等离子体团 。
但是天王星是一个狡猾的星球 , 老实说 , 它的磁场是一团乱麻 。
地球的磁场与其行星方向大致一致 , 但天王星却是侧向扭曲的 , 它的磁极与地理极点成59度角 , 而且甚至没有居中 。 如果在天王星两极之间画一条线 , 会偏离行星中心相当远 。
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