磁重聯現象或導致金星缺水

太陽風一刻不停地猛烈吹拂著身邊的行星。地球、木星、土星、水星可以靠自身的磁場來抵御，自身沒磁場的金星怎么辦？最近一期出版的國際權威學術期刊《科學》刊登了中國科學技術大學地球和空間科學學院張鐵龍教授等與多國科學家合作的成果：利用歐洲金星快車的磁場探測數據，他們首次在金星的誘發磁層中發現了磁場重聯現象——這既幫助金星抵御住了太陽風的侵襲，同時又加速了金星大氣的逃逸。

太陽每時每刻往外噴射著高速帶電粒子流，俗稱“太陽風”。太陽風帶有磁場，當它吹向行星時，會逼迫行星的磁力線向“背風”面不斷延伸，當這些磁力線被“逼”到極致時，會與太陽風的磁力線一起在瞬間“崩斷”，并重新連接成兩條新的磁力線——一條帶著太陽風的等離子體飛向浩淼的太空，另一條則如同拉滿的橡皮筋，縮向行星。這就是磁重聯現象。在地球上，后一條磁力線所攜帶的高能粒子“撞”進南北兩極的大氣層，就是美麗的極光。

盡管同處于高速流動的太陽風中，金星卻沒有地球那樣的磁場，幫助它抵御太陽風。但科學家發現，太陽風所攜帶的巨大能量，在直接與金星大氣的接觸中，使金星大氣產生了電離層。同時，太陽風所攜帶的磁場與這個電離層作用，在金星附近產生誘發磁層——它和地球的磁層一樣，也會與太陽風的磁力線發生“重新連接”，從而抵御大部分太陽風進入金星。

不過，磁重聯對金星來說，是一柄“雙刃劍”，在抵御太陽風的同時，也可能加速了金星大氣的逃逸。這個誘發磁層相當弱小，尺度不超過20個金星半徑——而地球的磁場尺度則達到上百個地球半徑。這意味著，當太陽風刮過金星，發生磁重聯時，一部分金星大氣會被磁力線重新連接時所釋放的能量加速，從而更快、更容易地逃走。

據相關學者介紹，金星上大氣的逃逸，被認為是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大氣所籠罩，從而導致嚴重的溫室效應的原因。因此，該研究成果對揭示金星大氣的演化以及氣候變化具有重要意義，同時對地球氣候長期演化研究也有借鑒意義。

審稿人認為，該發現“有可能極大地改變我們對磁場重聯以及太陽風與無內稟磁場的行星或彗星相互作用的理解”。《自然》雜志網站在“新聞”欄目對該成果進行了專門評述，認為在沒有內稟磁場的金星誘發磁層發現磁場重聯，“意味著磁場重聯可能是行星磁層中的一種普遍現象”，“該發現意味著磁場重聯可能產生了金星上的極光，并可能使40億年前富含水份的金星大氣逃逸而演化成今天這樣的情況”。