数值模拟火星古发电机湮灭前磁场特征

摘要：

【摘要】火星地壳磁场观测结果表明,该行星目前已经丧失了由其内部发电机作用产生的行星尺度的本征磁场,只在其表面残留不对称分布的剩余磁场.通过MoSST行星液核发电机动力学模式的前期模拟工作发现,在火星古发电机"死亡"之前,很可能处于亚临界发电机状态(此时维持发电机所需能量小于激发发电机所需能量).为了解火星发电机湮灭前的磁场特征,本文选取该亚临界发电机区间内,Rayleigh数(表征驱动发电机能量的无量纲参数)=2480时的火星表面磁场数据,采用自然经验正交函数对其分析,结果表明:在火星古发电机湮灭过程中的亚临界发电机状态下,火星表面磁场形态是非轴向偶极子占优的;并频繁出现磁极倒转和漂移现象,该过程中其磁偶极距随时间呈非单调形态的衰减.
【关键词】火星；剩余磁场；亚临界发电机；偶极子；

引言：

【引言】1997 年 Mars Global Surveyor(简称MGS)探测器携带的电子反射仪和磁力仪发现, 火星已经丧失了由其内部发电机过程产生的行星尺度的本征磁场,只存在地壳剩余磁场, 当同时具有高强度磁性岩石以及磁化地壳厚度均为30 km的条件下, 火星剩余磁场的强度可以达到地球剩余磁场观测值的10 倍.并且这些剩余磁场在火星南北半球的分布表现出显著的不对称性. 高强度的剩余磁场主要分布于布满陨石撞击坑的南部高地, 而在北部低地, 大型冲击盆地内部, 火山带这些地区, 在现有观测条件下, 只有部分区域观测到强度较弱的磁场.

作者：

王天媛

作者单位：

云南大学资源环境与地球科学学院；