新研究有助于解释汞的磁性尾部

水星的极地区域。NASA / Johns Hopkins大学应用物理实验室/卡内基华盛顿机构

理论物理学家使用模拟来解释2009年由汞表面，空间环境，地球化学和范围（Messenger）任务收集的异常读物。汞磁性尾部中检测到的能量电子的起源具有困惑的科学家。从AIP发布出现在等离子体物理学中，这项新的研究提供了这些能量电子方式的可能解决方案。

行星内部的磁性材料的流动产生全球磁场。在汞中，在地球中，行星芯中的液态金属电流诱导行星磁场。这些场的形状，尺寸，角度和强度的形状，尺寸，角度和强度不同，但对于保护来自太阳粒子的行星来说都很重要。

最佳：诸如紫相 - 不稳定Cs的中间板（Y = 20L0Y = 20L0）周−围的−平均磁场的演变。底部显示了沿着CS y = 20L0的中间平面的平面外矢量−电位轴的堆叠图，这也是重新连接电场EX的演变的代理。物理学Plasmas，2018; DOI：10.1063/1.5011013

太阳风吹辐射行星，导致磁性物质，我们有时会在地球上看到作为北极光。当太阳风“推”在行星的磁场上的浓度辐射压力时，磁性尾部或磁帆形式。这些尾巴在行星的夜晚侧面形成，面向远离阳光。关于汞，尾部中的磁性物质比在地球上观察到的磁性素材更大。

水银的磁场比地球弱100倍，所以它惊讶的物理学家认为，Messenger在行星磁性尾巴中检测到能量电子的迹象 - Hermean Magnetocail。“我们想了解为什么卫星找到精力充沛的粒子，”该研究的作者小威周表示。

两个特征电子的轨迹和能量演化在强湍流中的两个特征电子“（a）和（b）”（案例d）。第一列和第二列：电子轨迹的投影在XY和YZ平面中。这些轨迹由它们的总动能ek配置文件进行颜色编码。第三列：ek（黑线），总​​能源增益Δ（青Δ色线），平行电场加速度（e∥e∥acc，红线）的演变，以及由于曲率加速（曲率，蓝线）的加速度。右侧的Y轴仅对应于曲率加速度。有关详细信息，请参阅它们的相应动画[动画图4（a）多媒体视图和图4（b）多媒体视图分别用于（a）和（b）电子。在动画中，第一列显示CS中的电子（红十字）的位置演变，第二列类似于图4的第三列中的面板。动画的第二列中的垂直黑色虚线对应于第一个列的时间，2018年的Plasmas的照片; DOI：10.1063/1.5011013

可能对存在这些能量粒子存在的可能候选者是磁性重新连接。当磁场线的布置改变，释放动力学和热能时，发生磁性重新连接。然而，在湍流的天体物理环境中，磁性重新连接明显很差。在这项研究中，中国和德语物理学家在Hermean Magnetotail中的湍流背景下调查了磁重构。

磁力流体模拟和测试粒子计算显示，在磁重构期间产生栓塞等离子体的不同磁性结构。这些纤维素加速了精力充沛的电子。仿真结果得到了Hermean Magnetocail在疟原虫物种和疟原虫重组的信使测量。

图。图4（a）多媒体视图和图4（b）多媒体视图分别用于（a）和（b）电子。在动画中，第一列显示了CS中的电子（红十字）的位置演变，第二列类似于图4的第三列中的面板。4。动画第二列中的垂直黑色虚线对应于第一列的时间。

研究人员还使用了一种含义湍流模型来描述子地图物理过程的湍流。加速过程缩放到来自Hermean Magnetocail报告的模拟特征条件的参数。该模拟表明，在这些条件下，湍流的纤维素重新连接可能负责电子加速度。“我们还表明，湍流通过提高重新连接来增强重新连接，”周表示。

该团队的模型预测湍流纤维醇重新连接和相应的电子加速度的上限。由于2018年10月推出的Bepi-Colombo使命将测试这些预测。Bepi-Colombo卫星建造，以承受阳光靠近阳光的苛刻，炎热的环境，将在2025年将在2025年插入汞的轨道，以便一个地球年来传递地球的观察。

图。图4（a）多媒体视图和图4（b）多媒体视图分别用于（a）和（b）电子。在动画中，第一列显示了CS中的电子（红十字）的位置演变，第二列类似于图4的第三列中的面板。4。动画第二列中的垂直黑色虚线对应于第一列的时间。

“以前的卫星无法测试电子的高能量，这项任务的一个目的是测量来自Hermean MagnetoTail的充满活力粒子，具有新的探测器技术，”周说。通过这项新技术，研究人员希望获得湍流影响的更详细的次电视视图。

出版物：X. Zhou，等，“通过湍流浆重新连接的电子加速”，Plasmas的物理，2018; DOI：10.1063/1.5011013