信使号时代的水星磁场

信使号 (MESSENGER) 磁力计数据显示，水星的磁场不仅异常微弱，而且具有独特的几何结构。内部磁场类似于一个向北偏移行星半径 20% 的轴向偶极子。这意味着轴向四极子特别强，而偶极子倾角可能低于 0.8 度。靠近太阳的位置与微弱的内部磁场相结合，导致水星磁层非常小且高度动态。我们回顾了当前对水星内部和外部磁场的理解，并讨论了可能的解释。经典的对流驱动核心发电机难以重现观测结果。不同的措施可以促进强烈的四极子贡献，但它们总是伴随着大的偶极子倾角和通常较小尺度的磁场。似乎需要一个稳定分层的内核外部区域来解释水星磁场的特定几何结构及其微弱性。新的内部模型表明，水星的核心可能在核幔边界下方存在一个铁雪区。在此类区域中可能形成的正径向硫梯度确实会促进稳定分层。然而，即使包含稳定层的发电机模型也仅在总模拟时间的一小部分内显示出类似水星的磁场。核幔边界热通量的大尺度变化有望产生更持久的结果，但这与当前对水星下地幔的理解不相容。