2019年3月26日，應(yīng)空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)，中科院地質(zhì)地球所研究員張輝在九章大廈709報(bào)告廳作了題為《面朝星辰大海---月球與近地空間各種相互作用現(xiàn)象的研究》的學(xué)術(shù)報(bào)告。張輝在報(bào)告中展示了月球與太陽風(fēng)相互作用中尾跡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，闡述了月球尾跡中阿爾芬翅的存在、可能機(jī)理和作用。

　　阿爾芬翅是運(yùn)動(dòng)的磁化等離子體與星體相互作用過程中的常見現(xiàn)象（結(jié)構(gòu)），主要表現(xiàn)為等離子體的減速、磁場在星體背后向星體方向的彎曲、并伴隨有場向電流。因場向電流是磁流體阿爾芬波的特有特征，因此上述現(xiàn)象才被稱之為“阿爾芬翅”。以往的研究認(rèn)為，阿爾芬翅主要源于亞聲速的磁流體被星體的磁場結(jié)構(gòu)、有限電導(dǎo)率的電離層或者圍繞星體的帶電塵埃源阻擋。例如，Rhea與土星磁層（亞聲速）或者Io與木星磁層（亞聲速）相互作用就存在這一類的阿爾芬翅結(jié)構(gòu)。

　　學(xué)術(shù)界一直認(rèn)為，在地球的月球與超聲速磁流體（太陽風(fēng)）相互作用過程中并沒有阿爾芬翅現(xiàn)象。由于地球的磁層相對(duì)較小，月球大多時(shí)間都是位于太陽風(fēng)中。一方面太陽風(fēng)是超聲速的，這是尾跡形成的必要條件，由于尾跡結(jié)構(gòu)復(fù)雜，阿爾芬翅結(jié)構(gòu)通常被掩蓋；另一方面月球本身的空間物理特性比較簡單，既沒有全球的磁場結(jié)構(gòu)，也沒有明顯的有限電導(dǎo)率的電離層，根據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn)，這些條件通常也不構(gòu)成阿爾芬翅形成的要素。因此，月球阿爾芬翅從來沒有研究過。

　　張輝等人利用美國的ARTEMIS衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，重構(gòu)了月球尾跡的結(jié)構(gòu)以及各種等離子體和電磁場參數(shù)在該結(jié)構(gòu)中的分布，發(fā)現(xiàn)太陽風(fēng)在月球尾跡中存在明顯的減速過程；磁力線也向月球一側(cè)鼓起。由于空間中很難實(shí)施電流的直接觀測，張輝等人進(jìn)一步發(fā)展了月球與太陽風(fēng)相互作用的數(shù)值模型，模擬重現(xiàn)了觀測結(jié)果，并進(jìn)一步揭示，這些結(jié)構(gòu)伴隨著場向電流。月球尾跡中的阿爾芬翅結(jié)構(gòu)得以確認(rèn)。

　　報(bào)告現(xiàn)場氣氛熱烈，科研人員和研究生們和張輝研究員進(jìn)行了積極的討論交流。

      （供稿：空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）