科技日報北京2月17日電（記者代小佩）北京大學地球與(yu) 空間科學學院宗秋剛教授研究團隊發現水星存在磁暴與(yu) 環電流，破解了近半個(ge) 世紀的謎題。相關(guan) 研究成果於(yu) 17日分別發表在國際學術期刊《自然·通訊》（Nature Communications）和《中國科學：技術科學》（Sci China Tech Sci）上。

　　磁暴是太陽風與(yu) 磁層相互作用所引發的磁場擾動，是眾(zhong) 多空間天氣事件中最具危害性的一種。目前，土星、木星磁層中的數千到數十萬(wan) 電子伏特的捕獲離子所組成的環電流的存在已在觀測中得到證實。因此，與(yu) 之相關(guan) 的磁暴現象能否發生在太陽係乃至整個(ge) 宇宙中其他行星的磁層，成為(wei) 目前極具研究價(jia) 值的課題之一。

　　在太陽係中，水星是距離太陽最近也是最小的行星，擁有和地球類似的內(nei) 稟磁場，可抵禦太陽風衝(chong) 擊並形成磁層。然而，由於(yu) 水星的磁場強度不到地球磁場的百分之一，它所支撐的磁層在空間尺度上要比地球磁層小數十倍。此外，水星的大氣層近乎逃逸殆盡，無法提供顯著電離層。此前，學界普遍認為(wei) ，水星磁層過小，無法容納被穩定捕獲的能量粒子，因此傾(qing) 向於(yu) 認為(wei) 水星不存在環電流和磁暴。

　　宗秋剛團隊綜合分析了美國國家航空航天局信使號（MESSENGER）水星探測器為(wei) 期5年的觀測數據。觀測顯示，水星的環電流在向陽麵呈分叉狀，與(yu) 地球的赤道環電流在形態上有很大差異，這一形態與(yu) 試驗粒子模擬結果高度吻合。這主要是在強太陽風壓縮水星磁層的條件下，質子經曆Shabansky軌道導致的。這些觀測結果為(wei) 水星磁層中存在環電流提供了確鑿證據。研究顯示，水星磁層中存在類似地球磁層中的環電流，並引發水星磁暴。研究結果對理解太陽係行星演化有重要啟示。