2024年笹川杯日本研究论文大赛圆满举行

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该论文介绍，行星磁层(行星周围被其磁场支配的区域)会影响行星周围的环境，理解其性质对于规划任务非常重要。旅行者2号飞掠天王星时揭示出一个独特的磁层，它极为不对称，似乎缺少等离子体(这是其他行星磁层的常见元素)，而且具有异常强烈的高能电子带。这一次测量发现的特征自此就被作为理解天王星磁场的基础，但这些异常不用复杂的物理学原理就难以解释。

在本项研究中，论文第一作者兼通讯作者、美国加州理工学院Jamie M. Jasinski和同事及合作者一起，重新分析了旅行者2号飞掠前的数据，发现探测器飞掠天王星时，正值一次强烈的太阳风过后，太阳的大气释放出一股带电粒子流，压缩了天王星的磁层，使之处在一种只有在4%的时间内会出现的状态下。这一状态下磁层没有等离子体，但存在高度激发的电子辐射带。

论文作者称，如果旅行者2号在实际飞掠发生之前早一周经过天王星，就会发现一个类似于太阳系其他巨行星(木星、土星和海王星)的磁层，没有任何异常特征。他们认为，由于天王星上太阳风的变化，在太阳活动极小期可能会有两个磁层周期。此外，可能有很小的概率是天王星最外层的主要卫星天卫三和天卫四的轨道在磁层之外，这或能让科学家在不受磁层干扰的情况下探测地下海洋。