北京
中國科學院國家空間科學中心與澳門科技大學科研團隊合作，通過三維數值模擬，首次揭示了月球內核感應磁場引發臨邊壓縮結構的全新物理機制，推翻了該現象僅由月球局部磁異常導致的傳統認知，為月球與太陽風相互作用研究提供了全新視角。
月球作為地球的近鄰，是深空探測與行星科學研究的核心對象。月球周圍存在一種特殊的“臨邊壓縮”現象，即月球尾跡外側等離子體密度與磁場強度顯著增強。此前學界普遍認為，這一現象是月球表面局部磁異常偏轉太陽風所致。
科研團隊另辟蹊徑，聚焦月球內部導電月核與太空行星際磁場的相互作用。他們通過三維時變磁流體力學模擬發現，當太空行星際磁場發生突變時，月球內部高導電的月核會產生感應電流，進而形成感應磁場。該磁場與外部磁場疊加，會在月球晨昏線附近形成磁壓梯度，推動周圍等離子體移動，最終在月球兩側臨邊形成磁場與等離子體的壓縮結構。
該研究進一步還原了臨邊壓縮的完整演化過程：磁場突變傳遞至月球附近后，月核迅速產生感應電流，隨著電流與感應磁場逐步增強，臨邊壓縮現象愈發明顯；后續磁場減弱，壓縮結構也隨之消退。同時團隊還證實，月核半徑越大、導電能力越強，引發的臨邊壓縮效果就越顯著。
▲磁場及粒子密度的壓縮特征在不同平面的動態變化
▲不同月核半徑、電導率及磁場變化幅度下月球內部感應響應和臨邊壓縮的對比
該研究不僅厘清了月核感應磁場驅動臨邊壓縮的完整機理，也證實了月球導電內核在日月相互作用中的重要作用，填補了月球等離子體環境研究的空白，也為后續月球內部結構探測提供了關鍵理論支撐。
來源：中央廣播電視總臺
責任編輯：曹旸
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