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双星传奇 天王星＆海王星篇 怪异磁场之谜（第1页）

双星传奇：天王星＆海王星篇怪异磁场之谜

在20世纪80年代，“旅行者2号”探测器开始对天王星、海王星进行考察，这使得人们有可能将这两个行星的磁场绘制成图。不过，最后的结果却是非常出人意料。

众所周知，太阳系中的大多数行星都有南极和北极两极磁场。以我们居住的地球为例，其磁极位于极地附近，与地球的南北极存在一个偏角，称为磁偏角，目前二者之间的交角为11．5°。其他许多行星，包括木星、土星和木星的卫星“伽里米德”等都与地球类似。比如木星的磁偏角是10°，与地球相近。

然而，海王星和天王星的磁场与其他行星的情况大相径庭，它们的磁场不是有两个，而是有多个极，而且磁偏角很大，分别是47°和59°。科学家曾提出若干机制来解释这些异常的磁场，但都没有达成共识。

10年前，科学家曾猜想这可能是两个行星的薄外壳循环流动的结果，而这种外壳是由水、甲烷、氨和硫化氢组成的带电流体。2004年3月，美国哈佛大学的天体物理学教授萨宾·斯坦利和杰里米·布洛克哈姆利用一个数学模型检验了这个理论，指出产生磁场的循环层是天王星、海王星的薄外壳，而不像地球那样，是位于接近地球核心的外核。同时，他们还指出：薄外壳的循环或对流运动实际上是行星产生怪异磁场的原因，因为这是行星中存在流动和运动的部分。

换句话说，磁场是由行星中导电体的复杂流动运动产生的，这个过程被称为“发电机效应”。

澳大利亚国家大学地磁学专家特德·里雷说，美国科学家的这个研究结果意义非凡，但似乎并不是那么让人惊讶。“值得注意的是，我们生活的地球，它的磁场两极与地球南北两极大致重合，因此我们也希望在别的行星上发现类似的情况。”

里雷说：“地球外核流体的运动产生了地磁场。虽然我们往往将磁和铁联系在一起，但实际上，任何运动着的带电流体都能产生磁场。对于行星，这首先取决于它是否存在流体以产生‘发电机效应’。地球存在外核流体，这两个行星可能不存在流体，也可能存在流体。事实上它们似乎都存在导电性良好的流体，而且还受某种力量驱策处于运动状态，这也是产生‘发电机效应’的必要条件。由于天王星和海王星产生‘发电机效应’的部位与地球的不同，以至于它们有如此不同的磁场，这就不足为奇了。”

不过，对于其中的运行机制，科学家们还有诸多的分歧。从这一点来看，人们要想真正揭开天王星和海王星的怪异磁场之谜，仍然需要耐心地等待。