是什么原因导致木星周围出现较大的辐射场?


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我听说木星周围的大辐射带可能是由木星核心(或周围)中的液态金属氢形成的(维基百科说,由于所需的巨大压力,尚未在实验室中观察到),但我不明白液态金属氢如何形成行星磁场。文章还说氢可以充当导体,这是否与形成磁场的移动电场有关?

资料来源:木星的磁层-维基百科

Answers:


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如您所说,根据短期的冲击波实验,我们无法模拟产生被认为存在于木星内部的压力和温度,根据NASA网页木星内部的异常流体?,观察到

加州理工学院的行星形成,演化和结构专家戴维·史蒂文森说:“液态金属氢的粘度像水一样低,它是一种良好的电和热导体。” “就像镜子一样,它反射光,因此,如果您沉浸在镜子中(希望您永远不在),您将看不到任何东西。”

根据文章Jumpin'Jupiter,走得更远金属氢(劳伦斯·利弗莫尔国家实验室),讨论了冲击波的结果,发现了氢的金属化水平

从0.9到1.4 Mbar,冲击液中的电阻率几乎降低了四个数量级(即电导率增加);从1.4到1.8 Mbar,电阻率基本上恒定在液态金属的典型值。我们的数据表明在1.4 Mbar的压力下从半导体到金属双原子流体的连续过渡,初始液体密度的九倍压缩和3,000K。

上面的研究人员的发现总结在下图中

在此处输入图片说明

来源是上面的“跳跃木星”链接。


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这只是现有答案的有趣补充。

事实证明,金属氢层(可使电子自由移动,而移动电子意味着可以形成磁场)不足以说明木星磁层的大小。相差约2倍。

其余的大部分要归功于Io。Wiki页面将提供(一个相当复杂的系统)更完整的描述和参考,但是这很短。

由于与其他伽利略卫星的共鸣,艾奥(Io)处于偏心轨道。这给它带来了显着的潮汐加热(并且由于它是伽利略卫星中最接近的卫星,因此具有所有这些中最显着的加热效果)。这使其具有火山活动性,从而使新的气态物质(主要是硫,氧和氯)进入大气。木星以每秒约1公吨的速度从艾奥的高层大气中剥离物质。这种材料最终形成电离带,从而产生大量电流,从而显着增加木星周围的磁层。

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