星云激波中形成的球粒陨石所记录的磁场

近期的实验室工作（Fu et al., 2014）已限定了球粒陨石的剩余磁化强度以及球粒陨石在冷却至居里点以下时所暴露的磁场强度。一个悬而未决的问题是，推断出的古磁场究竟代表太阳星云的背景磁场，还是球粒陨石形成环境所特有的。我们研究了两种提出的球粒陨石形成机制——大尺度星云激波和行星弓形激波——中磁场相对于背景值的放大。在大尺度激波后方，平行于激波前方的磁场被放大了约 $10-30$ 倍，与磁扩散率无关。因此，在这些激波中熔融的球粒陨石很可能记录了一个被放大的磁场。在行星弓形激波后方，磁场放大对磁扩散率敏感。我们利用流体动力学模型计算了围绕半径 3000 km 的行星胚胎、有大气和无大气情况下的弓形激波后气体性质。我们计算了炽热激波气体的电离状态，包括来自尘埃的热电子发射和气相钾原子的热电离，以及由欧姆耗散和双极扩散引起的磁扩散率。我们发现扩散率足够大，以至于在球粒陨石获得磁化的激波下游处磁场已弛豫到背景值，并且这些位置距离行星胚胎足够远，球粒陨石应当没有记录到这些天体上产生的显著假想发电机磁场。我们得出结论：如果球粒陨石在行星弓形激波中熔融，它们很可能记录了背景星云场。