我国科研团队揭示月球“临边压缩”新机制

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中国科学院国家空间科学中心与澳门科技大学科研团队合作，通过三维数值模拟，首次揭示了月球内核感应磁场引发临边压缩结构的全新物理机制，推翻了该现象仅由月球局部磁异常导致的传统认知，为月球与太阳风相互作用研究提供了全新视角。
月球作为地球的近邻，是深空探测与行星科学研究的核心对象。月球周围存在一种特殊的“临边压缩”现象，即月球尾迹外侧等离子体密度与磁场强度显著增强。此前学界普遍认为，这一现象是月球表面局部磁异常偏转太阳风所致。
科研团队另辟蹊径，聚焦月球内部导电月核与太空行星际磁场的相互作用。他们通过三维时变磁流体力学模拟发现，当太空行星际磁场发生突变时，月球内部高导电的月核会产生感应电流，进而形成感应磁场。该磁场与外部磁场叠加，会在月球晨昏线附近形成磁压梯度，推动周围等离子体移动，最终在月球两侧临边形成磁场与等离子体的压缩结构。
该研究进一步还原了临边压缩的完整演化过程：磁场突变传递至月球附近后，月核迅速产生感应电流，随着电流与感应磁场逐步增强，临边压缩现象愈发明显；后续磁场减弱，压缩结构也随之消退。同时团队还证实，月核半径越大、导电能力越强，引发的临边压缩效果就越显著。


5 p8 `( ~) c1 x# a" Q; B! Q▲磁场及粒子密度的压缩特征在不同平面的动态变化


▲不同月核半径、电导率及磁场变化幅度下月球内部感应响应和临边压缩的对比
该研究不仅厘清了月核感应磁场驱动临边压缩的完整机理，也证实了月球导电内核在日月相互作用中的重要作用，填补了月球等离子体环境研究的空白，也为后续月球内部结构探测提供了关键理论支撑。
来源：中央广播电视总台
责任编辑：曹旸