流星体冲击对古老水星磁场的等离子体放大效应
地球与行星天体物理
2026-05-07 v1 空间物理
摘要
航天器测量表明，水星拥有核心电动力学，表面场强为200-800纳特斯。这些数据还表明，水星的地壳包含残余磁化，可能由古老磁场产生。推断得到的磁化强度与宽范围的古场强（0.2-50微特斯）一致，暗示水星曾拥有远强于今日的电动力学场。最近的月球冲击建模表明，冲击形成期产生的等离子体可暂时放大行星电动力学场。同时，冲击产生的压力波可以残余磁化形式记录这些场。我们对直径约为1,550公里的Caloris撞击事件进行冲击水力学和磁流体动力学模拟。结果显示，与古老星际磁场（IMF）和水星电动力学场相互作用产生的古老磁场（~0.5-0.9微特斯）可被等离子体放大至~13微特斯，并通过冲击压力波记录为撞击残余磁化（SRM），位于Caloris撞击背对侧的20公里高度可产生约5纳特斯的地壳场，可被未来的BepiColombo航天器探测到。此外，南半球约1,000公里直径的撞击（如Andal-Coleridge、Matisse-Repin、Eitkou-Milton和Sadi-Scopus）可在北半球产生地壳磁化，贡献于MESSENGER测量的总体残余场。总体而言，流星体等离子体放大过程可贡献于无大气天体的地壳磁化，应被纳入从地壳异常测量重建电动力学历史时考虑。
引用
@article{arxiv.2510.01975,
title = {Impact Plasma Amplification of the Ancient Mercury Magnetic Field},
author = {Isaac S. Narrett and Rona Oran and Yuxi Chen and Katarina Miljković and Gábor Tóth and Catherine L. Johnson and Benjamin P. Weiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.01975},
year = {2026}
}