金星與太陽風(fēng)的相互作用長期以來被認(rèn)為是影響其大氣演化的重要因素。雖然金星沒有內(nèi)稟磁場，但是太陽風(fēng)與金星大氣相互作用可以形成一個感應(yīng)磁層。感應(yīng)磁層和磁鞘的磁場的三維形態(tài)關(guān)系著太陽風(fēng)和行星粒子的相互作用過程，包括離子拾起過程、波粒相互作用、KH不穩(wěn)定性的發(fā)生、磁張力加速粒子和磁場重聯(lián)的發(fā)生等。然而以往的研究集中于感應(yīng)磁層和磁尾，卻缺乏對磁鞘磁場的討論。

　　近日，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心特別研究助理徐麒與副研究員謝良海等人，利用金星快車的觀測數(shù)據(jù)以及磁流體力學(xué)模擬，全面分析了金星磁鞘磁場的三維形態(tài)結(jié)構(gòu)和對行星際磁場變化的響應(yīng)。觀測和模擬的結(jié)果十分吻合，顯示行星際磁場穿過弓激波進入磁鞘后，磁場時鐘角的偏離（？ ）不大，不超過45度（圖1）。并且，磁鞘磁場對上游行星際磁場變化的響應(yīng)速度很快，不超過1分鐘。

　　研究者發(fā)現(xiàn)，造成這些結(jié)果的機制是行星際磁場在磁鞘中的堆積不顯著，并且磁鞘磁場對上游變化的響應(yīng)時間是由對流速度決定的。結(jié)果也顯示出磁鞘磁場行為的磁流體力學(xué)本質(zhì)特征。研究者由此提出，在單衛(wèi)星觀測任務(wù)中，磁鞘中磁場的時鐘角可以作為上游磁場時鐘角的近似估計。

　　該研究發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊Astronomy & Astrophysics。

　　論文鏈接：Xu, Q., Xie, L., Rong, Z., Xu, X., Wei, Y., Li, L., & Zhang, T. (2023). The magnetic field clock angle departure in the Venusian magnetosheath and its response to IMF rotation. Astronomy & Astrophysics, 677, A142. doi: 10.1051/0004-6361/202346989

圖1 金星周圍磁場的三維形態(tài)結(jié)構(gòu)，磁力線的顏色代表磁場時鐘角的偏離。IMB為感應(yīng)磁層邊界，X方向指向太陽。

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