彗星的磁场有哪些特点?

地球有磁场是众所周知的,彗星上虽也有磁场,但比地球磁场要弱很多。

彗尾很长,而宽与长相比,似乎宽度小了些,应宽些寸合理。但事实上彗尾的宽度一般在 6000 ~ 8000 千米之间,个别的如 1959K 的彗尾只有 2000 千米左右。如果我们假定这样的宽度是由于气体热运动扩散造成的,那么,根据彗尾宽度可以计算出它的温度应接近 -270 ℃即接近绝对零度了。这应当说是不太可能的,由此可知,其中必有其他原因。如果认为彗星上有磁场,这现象就能理解了,这是因为磁场阻止彗尾向两旁扩散。

反过来,根据彗尾的宽度可计算磁场的强度。根据计算,彗星磁场只有百万分之一高斯,与地球赤道表面磁场强度 0.32 高斯比较起来,彗星磁场是相当弱的。

由于彗星有磁场存在,它不仅限制了彗尾的宽度,还能使彗尾呈明晰的边缘或出现螺旋状结构和射线的波浪形起伏。另外,磁场还能使彗尾呈现出明显的中央部分,这种中央部分在彗星中是普遍存在的。

科胡特克彗星在 1974 年 月出现很特殊的彗尾活动,可能的解释就是彗星存在磁场。彗尾中的螺旋结构以每秒约 200 千米的速度远离彗核。这可能是彗星的等离子体因磁场作用而形成的波在传播(而不是物质运动),估算出在离彗核 0.1 天文单位远处有磁场 100 伽玛或 0.001 高斯( 高斯 =105 伽玛)以上;另一解释是由于太阳风与彗星等离子体交界的不稳定而产生整体物质运动。彗尾对宇宙射电的闪烁观测表明,彗尾中不规则性以每秒 66 至舛千米的速度向彗核传播,这支持前一种波的解释,并推算出彗星磁场为 1500 伽玛;还有人进而推算出穿过彗尾反磁化区的电流达 旷安培,此电流可使内彗发中发生电离。当然,彗星是否有这么强的磁场尚待进一步研究。

如果彗尾扫过地球,可能引起地磁的变化。当然,只能在彗星凌日,彗尾又较长时,才能扫过地球。最突出的一例是 1910 年 月 18 日哈雷彗星凌日,地球进入了它的等离子体彗尾之中,我国上海附近的天文台记录到一次地球磁暴。过去一直认为,此次磁暴与哈雷彗尾无关。在 1983 年,我国天文学家阎林山、李中元和顾顺勇等进一步研究了当时的有关资料,论证了这次磁暴的暴源既不可能是太阳的冕洞,也不可能是耀斑等瞬变事件,而很可能是哈雷彗星的等离子体彗尾造成的,进而分析了彗尾特征和磁暴机制。他们的工作是对彗尾影响地磁的第一次探讨。

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