壮丽的行星之尾
2011-08-10吴雨霖
■ 吴雨霖
哈雷彗星的彗核是由冰和固体物质组成的,当它飞近太阳时,受到强烈阳光的照射,冰被升华,喷出气体和尘埃,便形成了彗星之尾。
通过宇宙空间探测器直接观察得知,太阳系九大行星中,与彗尾最相似的是金星之尾。金星和彗星一样,它本身没有固有磁场,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。
金星的半径是6052千米,它本身有大气包围。金星之尾与彗尾构造相似,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吹,被压缩到500千米。
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,它的直径与月球直径大致相同。在水星上,延伸的磁力线与太阳和水星间的连线平行,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。
木星磁圈的尾部一直延伸到土星的轨道,相当于太阳与地球间距离的5倍多,呈腊肠状。就目前所知,木星磁圈尾部可能是太阳系中最大的构造物。
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。这说明太阳风作用于木星尾部的强度是时刻变化着的。
观测最丰富的就是地球之尾。地球的尾巴略呈圆筒形,直径为382 200千米。地球之尾长度为1274万千米以上,大约有地球半径那么长。地球尾巴的内部是等离子波,也叫等离子带。当等离子带延伸至637 300千米时,由于受到太阳风从二侧的夹击,出现一个蜂腰部,这一蜂腰部叫做X形磁中性线。
地球之尾内部的等离子波在长度637 300千米以内,沿着磁力线做射束状流动。在距离地球637 300千米处,每隔几分钟到半小时就变化一次,一天变化数次,变化的形态有四种。伴随着这种不断变化,还产生出极光那样的光辉,使地球之尾显得多姿多彩。