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  本报讯 (通讯员杨保国 记者吴长锋)中国科学技术大学地球和空间科学学院教授张铁龙等与奥地利、美国科学家合作,利用欧洲金星快车的磁场探测数据,首次在金星的诱发磁层中发现了磁场重联现象,研究成果发表在近日出版的国际权威学术期刊《科学》上。这一发现对金星大气演化和气候变化研究具有重要意义。

  太阳每时每刻往外喷射着高速带电粒子流,俗称“太阳风”。金星和地球一样,处于高速流动的太阳风中,但与地球不同的是,金星本身没有磁场,金星大气直接暴露在太阳风中,通过与太阳风直接相互作用,形成金星电离层,同时与太阳风携带的行星际磁场发生作用,在金星附近产生诱发磁层。这种诱发磁层和地球的磁层一样,可以有效阻止太阳风。

  然而,科学家发现,只要本身有磁场的行星,如地球、木星、土星、水星,太阳风的部分能量可以通过“磁场重联”进入行星磁层,从而造成空间天气变化,如地球南北极上空的极光等。磁场重联是指方向相反的磁力线因互相靠近而发生的重新联结现象,它产生了一种将磁场能量快速转化成等离子体能量的物理机制,是空间和天体等离子体物理中的一个基本物理过程。此前,科学家普遍认为,金星由于本身没有磁场,不太可能存在磁场重联现象。

  在国家自然科学基金的支持下,张铁龙领导的行星物理课题组,与奥地利空间研究所及美国加州大学洛杉矶分校等国际研究机构合作,利用欧洲金星快车的观测资料,首次在金星的诱发磁层中发现了磁场重联,并提出磁场重联是导致金星上大气逃逸的重要机制之一。金星上的大气逃逸,被认为是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大气所笼罩,从而导致严重温室效应的原因。该研究成果对地球气候长期演化研究有借鉴意义。

  审稿人认为,该发现“有可能极大改变我们对磁场重联及太阳风与无内禀磁场的行星或彗星相互作用的理解”。