一项新研究揭示了太阳风中的质子和电子如何在水星表面落下的地理分布，这为科学家们提供了关于太阳与水星表面相互作用及其对水星稀薄大气层形成的影响的新见解。
行星科学研究所的资深科学家伊丽莎白·A·詹森表示：“以往研究太阳风中质子和电子的落点，通常是根据一天中的时间（如黎明、中午、黄昏）进行，而非依据地理位置（经度）。”她是发表在《行星科学杂志》上的论文《太阳风等离子体降水到水星表面的地图：地理视角》的合著者。
“这是首批深入探讨水星表面如何受到太阳风带电粒子影响的研究之一，分析了表面位置与落下质子和电子能量之间的关系。这对研究月球表面特性的科学家尤为重要。”
“我们试图理解质子和电子撞击地表的位置，并探讨其对风化层和大气的物理影响。以往的地图显示了特定时间内撞击地表的质子和电子数量。然而，例如，黎明时分在地表的所有地方都存在，因此人们可能会认为撞击数量是相同的。”
“然而，水星的轨道和自转特性非常独特。水星每绕太阳转两圈，便会自转三圈，这种现象被称为3比2自旋轨道共振。因此，水星的一天比一年要短。此外，水星在某些经度面朝太阳的时间也比其他经度长。轨道的椭圆形状使得太阳风的物质数量平均取决于其在轨道上的位置，”詹森解释道。
詹森指出：“绘制这些粒子的落点图，不仅要考虑自旋轨道共振和椭圆轨道的位置，还需考虑太阳风与水星磁场的相互作用。这是一个包含众多活动部件的复杂系统。为了将时间地图转化为地理地图，研究者们整合了太阳风通过水星磁场的质子和电子落入的建模结果，时间跨度相当于一个水星日，约为两个水星绕太阳运行的完整轨道。”
PSI的德博拉·多明戈也是该论文的合著者，论文由法国尼斯Côte蓝色大学Côte d’azur天文台的费德里科·拉沃伦蒂和意大利比萨大学的专家共同领导。拉沃伦蒂在太阳风与磁场相互作用建模方面具有丰富经验，而多明戈则专注于行星表面与太阳风之间的相互作用。
“这是否意味着太阳风改变了水星表面的风化层？”多明戈回答：“是的，太阳风确实改变了表面。这种相互作用促成了外逸层的形成，这是一个非常薄的大气层，导致构成表面的矿物质发生空间风化。这篇论文并不专注于外逸层的形成或地表的空间风化，而是提供了研究这些现象所需的地表辐射通量变化的信息。”
与水星不同，地球的大气层过于厚重，太阳风中的质子和离子通常无法到达地表。此外，地球的磁场仅在两极地区开放，形成了北极附近的北极光和南极附近的南极光，以及极地雨等现象。
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希望本篇文章《绘制太阳与水星表面相互作用的地图》能对你有所帮助！
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