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卡西尼号任务的数据揭示了土星磁层中个意想不到的扭曲，这表明快速自转的巨行星与地球的行为式非常不同。图片来源：Shutterstock

土星的磁层表现出的行为式与基于地球的预期相悖。

分析卡西尼惠斯任务数据的科学们在土星的磁层中发现了个意外特征。

根据该团队的研究，这发现表明，在磁层行为面，巨行星遵循着与地球不同的规则。

发表在《自然通讯》上的这项研究包括兰卡斯特大学的莉西亚雷博士和萨拉巴德曼博士包头泡沫板橡塑板专用胶 ，以及曾在兰卡斯特大学任职的克里斯阿里奇博士。

卡西尼号发射的目的是探索土星及其系统，包括其环、卫星和周围的空间环境。该任务是美国国航空局（NASA）、欧洲空间局（ESA）和意大利空间局（ASI）的作项目，器曾在土星轨道运行。

卡西尼号在土星春分期间拍摄的图像显示，土星的南北半球被阳光均匀照亮，北半处于阴影中。此后，太阳升到北上空，而南半球则陷入了冬季阴影。

新发现支持个长期存在的观点，即像土星这样的大型行星的快速自转在塑造其磁层面，其影响可能过太阳风——来自太阳的带电粒子流。

磁层是行星周围由其磁场保护它受太阳风侵袭的区域。不过，在两附近，被称为磁层点的漏斗状开口允许来自太阳的带电粒子进入大气层。

土星磁结构的惊人变化包头泡沫板橡塑板专用胶

研究人员分析了卡西尼号收集的数据，以确定土星磁层点的位置。他们发现这与在地球进行的类似测量结果存在明显差异。

土星的强自转似乎会拖拽点远离正午，使其向午后向移动。平均而言，它位于当地时间1300左右，远可延伸至2000。这种向黄昏向的偏移表明，行星的自转速率能显著重塑其周围的空间环境。

展示土星点与地球点位置对比的示意图。来源：南科技大学

这种位移改变了科学对磁重联、能粒子加速以及土星光产生等关键过程的建模式。

兰卡斯特大学的莉西亚雷博士表示：这结果让我们能够进关于行星磁层如何与太阳风相互作用的新的、改进的理论包头泡沫板橡塑板专用胶 。

为什么土星的行为与地球不同

地球的自转比土星等气态巨行星慢得多。由于地球的天为24小时，其磁层主要由太阳风压力与行星磁场之间的平衡控制。这种平衡使磁层点保持在当地正午附近。

相比之下，土星完成次自转大约需要10.7小时。它的磁层还含有来自其卫星土卫二的大量电离物质。这些因素共同意味着，土星的磁场和快速旋转的等离子体须抵御太阳风。

雷博士说：特别是，午后点的位置对于我们如何解释土星明亮的光，以及我们预期磁重联（种将粒子加速到keV及以上能量的爆炸过程）发生的位置具有重要意义。这也凸显了即使在任务结束后很长时间，利用卡西尼号的数据仍然可以开展丰富的科学研究。

参考：《土星点的晨昏不对称分布》，作者：徐Y.、姚Z.H.、阿里奇C.S.、张B.、陈J.J.、巴德曼S.V.、雷L.C.、科茨A.J.、叶S.Y.、秦T.S.、郑Z.Q.、邓恩W.R.、魏Y.，万能胶生产厂家近期，《自然通讯》。DOI：10.1038s41467026696669

相关知识

土星是太阳系八大行星之，属于气态巨行星，因显著的光环系统而具辨识度。它是太阳系体积二大、质量九大的行星，距太阳六远，以罗马话农命名。土星主要由氢和氦构成，自转快致赤道隆起，还拥有众多卫星，其中土卫六是太阳系唯有浓厚大气层的卫星。

土星显著的特征是其绚丽的光环系统，这也是它被称为指环行星的原因。土星的光环主要由数大小不的冰块、岩石碎片和尘埃组成，这些物质在引力作用下围绕土星运转，形成了多层结构。此外，土星拥有众多卫星，截至目前已发现的卫星数量过140颗，其中土卫六（泰坦）是太阳系中唯拥有浓厚大气层的卫星，其表面还存在液态烃湖泊。

从结构上看，土星的内部大致可分为核心、液态金属氢层和外层气态氢氦层。它的核心由岩石和冰组成，温度和压力；中间的液态金属氢层是电的，可能与土星强大的磁场形成有关。土星的自转速度较快，且赤道地区的自转周期比两地区短，这种差异致它的形状呈现明显的扁球状，赤道直径比两直径大约10左右。

BY: Lancaster University

FY: AI

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