行星之尾--1
壮丽的彗尾
一提到有尾巴的星星,人们便会立刻想到彗星.传统观念认为
尾巴是彗星所专有的.若说其他行星也有尾巴,却有点近乎天方奇
谈.自从人造地球卫星被用于天体探测以来,唯独彗星有尾的神话
被打破.然而,当我们探讨行星有尾时,仍然不得不从彗星说起.因为
从星尾成因,结构,造型等方面看,彗星是九星之尾的典型代表.
1986年是太阳系天体观测史上值得纪念的一年.每隔76年回归
一次的哈雷彗星,于1987年2月9日,又来到太阳公公身边探亲,并与
地球姐姐久别重逢了.她那明亮的彗尾是多么辉煌,何等壮丽! 横贯
长空,飘洒万里.苏,美,日,法各国,先后派出各自的使者:"乔特"号
卫星,"织女星"号卫星等6个彗星探查器,带着照相机,载着望远镜,
凌空出迎,撩开了哈雷彗星的面纱,看到了她的真实面容.
哈雷彗星的彗核是由冰和固体物质组成的,当她 飞近太阳时,受
到强烈阳光的照射,冰被升华,喷出气体和尘埃,便形成了彗星的尾.
哈雷彗星在沿着特殊的轨道公转的同时,也在自转.自转周期是2.2日.
在自转中,每当她特定的一面向着太阳时,便从裂缝中喷出气体.它喷出
的气体是一种电离气体,也叫等离子体.这种等离子体被强大的太阳风
劲吹,飘向与太阳相反的方向,构成一条浓度有疏有密的等离子区,也叫
等离子波.彗尾的形成,就是太阳风的磁场,电场与彗星等离子波互相作用
的结果.
所谓太阳风,就是日冕磁场的磁力线向太阳系空间的延伸,其速度是
300km/s.彗星就是迎着太阳风前进的.
所谓等离子体就是原子在几百万度甚至几千万度超高温.或超低温
超低压状态下,原子核与核外电子分离开来,形成中性的带电的气体.
根据美国发射的"国际彗星探查器"飞临哈雷彗星尾部8000公里出,
直接观测所得的数据表明:彗尾内部等离子区的厚度约为1500公里,其外侧
是太阳风磁场和等离子体混合区,最外侧是太阳风包围区,其直径约为10万
公里.整个彗尾外观呈弓形,长几百万公里.彗尾结构时浓时淡,变动激烈.
这反映太阳风磁场也在时刻变动.
了解了彗星的概貌,是认识九星之尾的关键所在.
(待续)
(下一节 : 近似彗尾的金星之尾) 近似彗尾的金星之尾
----行星之尾(2)
通过宇宙空间探查器直接观察得知,九星之尾与彗星最相似
的是金星之尾.
金星和彗星一样,它本身是没有固有磁场的,但它也受到来自
太阳风磁场磁力线的包围.金星大气部分受到太阳紫外线的电离作
用,也形成了电离气体和电离层.这层电离层对于太阳风及其磁力线
来说,起着一种阻碍作用.因而使磁力线发生变形,从外观上看,金星
尾巴近似"笔帽型"或"剑鞘形",其尾部比较收敛,不象彗尾那么舒展.
金星的半径是6052公里,它本身有大气包围.金星大气因受金星重力
场的作用,相对比较稳定,被电离的部分气体也相对稳定,因而它的尾
巴不象彗星拖得那么长.金星之尾与彗尾构造相思,金尾内部也是等
离子区,外侧是减速了的太阳风等离子区.金星向阳面的等离子区,因
受到太阳风的劲0吹,被压缩到500公里.
(待续)
(下一节: 短小的水星之尾) 短小的水星之尾
-----行星之尾(3)
太阳系的行星多数有磁场,太阳风和行星磁场相互作用,构成
尾形的典型代表就是水星.水星没有大气,水星的直径与月球的
直径大致相同.水星的磁力矩约为地球的千分之一.行星的磁场
所占据的区域叫做磁圈.水星的磁力线在其向阳的一面,只存在
于表面近出,而其背阴0的一面则延伸得较长.延伸的磁力线与太
阳和水星间连线平行.这是由于太阳风的劲吹,使水星向阳面的
磁场受到压缩,背阴面磁场被拉长的缘故.被拉长的磁力线一直
延伸到水星磁圈的尾部.太阳风包围着水星的磁力线,这种情况
与金星大体相同.水星的磁圈是太阳系中最小的,其尾是最短的.
(待续)
(下一节: 硕长的木星之尾) 硕长的木星之尾
-----行星之尾(4)
太阳系中磁圈最大的行星是木星.木星的磁力线是地球
的两万倍.木星磁圈的尾部一直延伸到土星的轨道.木星尾
长相当于太阳与地球间距离的5倍还多.就目前所知木星磁圈
尾部可能是太阳系中最大的构造物.据观测,木星的尾 统世?
肠状.
木星的腊肠状尾巴,高低不平,波浪起伏.其高处表示太阳
风的压力较低,其低处表示太阳风的压力较高.这反映太阳风
作用于木星尾部的强度是时刻变化着的.因为太阳本身也在自
转,其周期是27日.在自转的同时,所产生的太阳风也在不断变
化.
木星之尾真是硕大无比.当1981年,"旅行者"2号探查器接近
土星时,正是木星的尾巴遮盖土星的时期,整个土星的磁圈全然
埋没在木星的尾部之时,从土星发出的电波曾一度中断.
(待续)
(下一节:地球之尾) 多姿多材的地球之尾
观测最丰富的就是地球之尾.地球的尾巴略呈圆筒形,
直径约为60Re(1Re=6370公里,是地球半径那么长),长度
为2000Re以上.地尾的内部是等离子波,也叫等离子带.当
等离子代延伸至100Re时,由于受到太阳风从两侧的夹击,
出现一个蜂腰部.这一蜂腰部叫做X型磁中性线.
地球尾巴是个很大的能量储藏库,储藏着打量的磁场能.
地尾内部的等离子波在100Re以内,沿着磁力线作射束状流动.
在此范围内,每个离子或电子都在一边运动,一边加速.而且
离子流和磁场结构也在不断变化着.在距离地球10Re处,每隔
几分钟到半个小时,就变化一次,一天变化数次,变化的形态
有4种.
伴随着这种不断的变化,还产生出极光那样的光辉,使地球
之尾显得多姿多采.
(完)
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