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太空僧, 2022年新知答主|航天及天文优秀答主 查看知乎原文 初中地理老师教过我们,地球强大的磁场保护了我们的大气层,免受太阳风的攻击。 你看,没有磁场的火星,就几乎没有大气。 但地理老师这时一般不会告诉你,离地球最近的那颗行星——金星,也同样没有磁场,离太阳还更近,却拥有着比地球还浓稠的大气层。 法师的魔法盾 我们知道,太阳风就是太阳往外喷射出的高速粒子流,就像无数颗小炮弹,一直轰击着太阳系的天体们。由于这些粒子流中大部分是质子(氢核)、电子以及阿尔法射线(氦核)等这些带电的粒子,因此当它们撞向地球时,地球的磁力线会发生一种被称为“磁重联”的现象,具体这是什么我们就先不去说它了,就当作是地球法师的魔法盾,反正前几天那个极光,就是这个“磁重联”造成的。地球的磁场就像一块无形的防御盾牌,让大部分射过来的太阳风炮弹改变路线,伤害减免效果很强,保护大气层免受来自太阳风的粒子的影响。只有较强的太阳活动才有可能刺盾,其它时候的攻击基本不足为惧。 不仅是地球,太阳系中的很多行星,比如水星、木星和土星,它们都有磁场。这些磁场目前大家普遍认为是行星内核中相对运动的铁造成的。但是金星和火星缺乏这种磁场。 为什么金星和火星的大气层命运迥异? 金星和火星,是离地球最近的两颗行星,火星的半径只相当于月球的 2 倍,但金星几乎和地球一样大。同样是类地行星(岩石行星),这种体积上的差异,导致了重力加速度相差很大。金星的重力加速度值(8.87)和地球很接近,而火星的重力加速度值(3.71)只有地球的 37%。因此在同等条件下,金星比火星更有能力拥有大气层。 火星表示不服气:金星离太阳要比我近得多,你怎么不说? 这是因为,金星的大气层朝向太阳的那一面,在太阳风带电粒子的轰击中,竟然刷出了电离层,我们形象地称之为“诱发磁层”。这个它诱发磁层虽然只有半面,但从魔法防御效果上来说,和地球磁层差不多,也会发生“磁重联”,从而抵御大部分太阳风的物理攻击。 当然,这个盾不是 100 物防的。2005 年发射的金星快车上,携带了一个空间等离子体和能量原子分析仪(ASPERA—4),它发现在金星的背阴面,存在有大量的离子逃逸,除了氢以外,这个逃逸涡流的主要成分是氧 [1] [2] ,且氢与氧损失比率约为 2:1。相比之下,重力加速度更小的火星逃逸的基本上是氧和二氧化碳。 也就是说,金星虽然保不住水,但能相对留住像二氧化碳这些更重的大气成分,而火星这方面的能力不足 [3] 。 事实上,金星离太阳比地球更近,因此没有磁场保护的金星的这种逃逸速率比地球更快,在太阳系形成后的前 10 亿年,金星上的大量水资源就这样被吹走了。 下图中,夸张地描绘了金星(正上方)和地球(右中)的磁尾,金星的磁尾(棕色)微弱而细长,而地球的磁场(蓝色)明显将太阳风偏转了。 事实上,我们对离我们最近的这颗行星的了解还很浅薄,未来五到十年内应该会有新的探测器前往金星,到那时,我们可能会对它的了解增多一点。 查看知乎讨论
- 情报分类:综合情报
- 分类依据:讨论金星大气与太阳风磁场,属天文综合科普,不属各专业类别。
- 信息来源:资讯 / 知乎日报
- 发布时间:2026/10/4 07:14:52
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