天体的磁场是怎么产生的,为什么有时会倒转?

<正>A:太阳系里面,有的天体有磁场,有的没有磁场。比如,现在的月球基本没有磁场;地球有非常完美的南北极磁场;火星的磁场较弱,而且不同地区的磁极方向不一致,是一个多极磁场。天体的磁场说起来复杂,其实原理很简单。我们知道,电荷的运动会产生电流,电流的周围会产生磁场,因此磁场是由运动电荷或电场的变化而产生的。有的天体其内部处于液体状态(高温熔     

CP型恒星的磁场产生机制

应用ｐ－ω发电机模型,对一类特殊恒星（ＣＰ星）的磁场产生机制进行讨论,结果显示,用此理论求出的磁场解及其得到的天体表面磁场结构与观测结果相似,这表明所采用的发电机模型适合此类天体磁场的产生和维持。     

DYNAM无对流区天体中的发电机效应(英文)

根据等离子体湍动波发电机方程 (p ω发电机方程 ) ,应用球坐标系统 ,得到了一组标量发电机方程 .考虑各种不同的旋转情况 ,得到了不同的分析解 .不论旋转角速度是否均匀 ,对流是否存在 ,p ω发电机总能产生作用 .较差自转的存在将增强发电机的作用 .运用这种发电机模型能够解释所观测的无对流天体的磁场 .     

无对流区天体中的发电机效应

根据等离子体湍动波发电机方程，应用球坐标系统，得到了一组标量发电机方程。考虑各种不同的旋转情况，得到了不同的分析解，不论旋转角速是否均匀，对流是否存在，ｐ－ｗ发电机总能产生作用。较差自转的存在将增强发电机的作用，运用这种发电机模型能够解释所观测的无对流天体的磁场。     

黑洞双星高频准周期振荡3∶2∶1频率比的理想模型(英文)

在Blandford-Znajek(BZ)过程和非轴对称磁场的磁耦合(MC)过程共存模型的基础上解释了黑洞双星XTE J1550-564令人困惑的高频准周期振荡(HFQPO)的3∶2∶1频率比.结果表明:高频准周期振荡中的两个频率可以用MC过程导致的两个旋转热斑来拟合,另外一个高频准周期振荡频率与BZ过程产生的磁热斑有关.进一步地,讨论了与黑洞双星XTEJ1550-564高频准周期振荡、喷流以及态转变相关的天体物理环境.     

弱磁化等温吸积盘脉动不稳定性

在不引入粘滞律的条件下详细讨论了弱磁化等温吸积盘对各种扰动形式所表现的不稳定性．结果表明,径向扰动能与环向扰动和垂向扰动相耦合,产生不同类型的脉动不稳定振荡模式．这些结果不仅对进一步理解脉动不稳定性与活动天体的光变现象的联系有理论意义,而且在某种程度上对Ｂａｌｂｕｓ和Ｈａｗｌｅｙ等人提出的弱磁场与吸积盘中湍流粘滞有关联的解释是一种支持与补充．     

宇宙中高能带电粒子的加速

宇宙中高能粒子的起源问题是高能太阳和天体物理的核心问题之一.在剧烈变化的天体物理环境下,背景等离子体中的带电粒子可以被其中的电场加速到很高的能量.根据背景电场和带电粒子相互作用的特征,带电粒子的加速机制可以分为:等离子波和粒子共振相互作用、沿磁力线方向的平行电场加速和磁场不均匀性有关的磁场曲率与梯度加速等.根据粒子加速过程对应的宏观能量释放机制,人们发展了随机粒子加速理论、扩散激波粒子加速理论以及磁重联粒子加速理论等.这些理论都有其各自的假设和特征,在不同的天体物理环境有其相应的应用.与高能天体物理观测的不断进步相结合,通过对高能粒子辐射特征和加速过程的分析,人们可以更好地认识剧烈变化天体物理环境下发生的各种物理过程.     

运动质量激发磁效应的理论探索

为了探讨运动质量产生磁效应的原由和两者间的数学关系,本文提出了若干假设,即假设运动着的引力势的导数跟它感应出的磁场间存在着一定的关系,给出了引力磁场的方程,得到了运动着的引力势感应产生磁场的定量结果,从而将引力势和引力磁场统一起来.文章特别讨论了自转质量产生的磁效应,并应用该理论对地球高空磁层中的若干现象进行了解释,得出了理论与观测结果相符合的结论.在结语中,文章还阐述了理论和实验能够拓展的方向和前景.     

一种对伽玛暴瞬时谱的新解释

研究了幂律分布电子的同步曲率辐射在伽玛暴（gamma-ray burst,GRB）的物理条件下的表现,并用同步曲率辐射机制代替同步辐射来解释伽玛暴的瞬时谱,尤其是那些出现拐点和高能过剩的谱,还拟合了几个实际的有拐点和高能过剩的伽玛射线暴的瞬时谱.从中可以看出,同步曲率辐射机制对整个瞬时谱能够做出统一和合理的解释.在对高能过剩部分的解释中,同步曲率辐射机制不需再人为引入任何其他机制,因此可调参数少.此外,该机制还能对发射区磁场给出更加详细的描述,尤其是对磁场的曲率半径有了严格的约束,因此对磁场的形成机制给出严格的限制,支持了磁场产生于激波的理论模型.将来对更高能部分的更精细的观测将能够对我们的模型进行进一步检验.最后用同步曲率辐射对GRB 941017的谱的瞬时谱部分的演化进行了拟合和讨论.     

电子磁流体模型及Biermann电池效应和位移电流效应

电子磁流体（Electron Magnetohydrodynamics,EMHD）理论在空间、天体等离子体物理以及纯电子等离子体物理领域,特别是磁场的产生、磁力线的重联等重要物理现象的研究中有广泛应用．近年来对一些空间、天体物理过程的实验室模拟以及相关的激光等离子体物理与高能量密度物理的研究中,等离子体物理过程的快尺度时空演化导致位移电流效应、Biermann电池效应等对电子磁流体模型的一些基本假设产生重要的修正．本文在讨论分析电子磁流体理论模型主要近似的基础上,研究了Biermann电池效应与位移电流引起的效应,并进一步讨论了这一些效应对一些重要等离子体物理过程的影响．     

CM天体引力场中试验粒子测地线方程的后牛顿算法

从后牛顿展开形式的度规张量出发,采用后牛顿近似方法讨论了具有磁荷和磁矩(CM)天体引力场中试验粒子的测地线方程,当略去磁矩和磁荷部分的影响时,方程回到Schwarzschild场的测地线方程。这套方程对于研究试验粒子轨道的长期演变对星系演化的影响有重要意义。     

Lense-Thirring场同电磁场耦合产生的干涉相移

以Lense－Thirring场为例，讨论其引力场同电磁场耦合的干涉相移，特别是在Lense-Thirring场同磁场矢势耦合情况下，得到了干涉相移同天体旋转角动量的直接显式。     

电磁式静电除尘空气净化机理的研究

提出了电磁式静电除尘空气净化法。从带电粒子的电漂移理论出发，阐明了加平行磁场较加垂直磁场能得到更高的净化效率的理论依据。在更深一步的试验研究基础上，提出粒子初速存在着一个提高净化效率的最佳值，并应用带电粒子电漂移理论解释了一定的集尘板间距内加垂直磁场后，净化效率低于不加磁场情况下的净化效率这一特殊现象，完善了这一新技术。     

关于致密天体内部的格林函数

利用Jellium模型，根据量子统计理论讨论了致密天体的格林函数，得出的结果对一般致密天体可能是适用的。     

Chaotification in the stretch-twist-fold (STF) flow

Chaotic behavior and detailed parameter analysis of stretch-twist-fold (STF) flow are investigated. STF flow is associated with fluid particle motion which naturally arises in the dynamo theory. It proposes a mechanism, by which a celestial bodies, such as earth and sun, can maintain and amplify the magnetic field continuously. Parameter analysis is performed using linearization theory for different choices of parameters. The existence of Heteroclinic trajectory of Sil’nikov type is proved using an undetermined coefficient method. It connects two non trivial equilibrium points. As a consequence, the Sil’nikov criterion guarantees that STF flow has Smale horseshoes chaos.     

磁处理降低焊接残余应力中磁场方向的影响

为了解磁处理可降低铁磁性材料残余应力的内在机理和作用规律,通过实验研究了焊接试板在经不同磁场方向的磁场处理前后的残余应力分布,发现焊板平面内垂直于焊缝方向磁场处理后,焊缝区附近的残余应力有明显的降低;沿板厚方向磁场处理后,焊缝区附近残余应力也有所下降;而磁场方向沿焊缝方向进行处理,残余应力降低不明显。这说明磁场方向垂直于最大主应力方向时最有利于残余应力的降低。该文还初步分析了磁处理降低焊接残余应力时,磁场方向影响其效果的机理。     

宇观天体、微观粒子质量谱*

据核子、暗物质粒子(中微子归入暗物质)退耦为近相对论状态的两类自由流阻尼标度理论及微观粒子遵守的自然性法则,计算了从现时宇宙到Planck粒子的天体、核子、轻子、光子等费米型粒子和它们的超对称玻色型粒子、磁单极子的质量和半径,与现有的实验数据较好相符.由Dirac的量子化条件及单元磁荷、单元电荷规范式也能给出磁单极半径.首次否定了所谓"大沙漠"区存在,它分布着三代费米子的超对称伴子(玻色子),阐明宇观天体、微观粒子的内在联系.     

磁场作用下取向硅钢薄带的再结晶织构

对由成品取向硅钢片经对称和非对称轧制获得的薄带进行普通与磁场退火,考察了磁场及非对称轧制对取向硅钢薄带初次再结晶织构的影响·发现磁场退火显著增加对称轧制薄带的再结晶Goss织构组分,减少非对称轧制薄带的Goss织构组分;非对称轧制在普通退火时增加Goss织构组分,而在磁场退火时使之明显减少·磁场的作用可以通过磁晶各向异性能和磁有序对晶界迁移的影响来解释·     

天体系统和粒子系统的相似性归纳

归纳给出宏观天体系统和微观粒子系统在运动形式、系统结构、作用力形式和电磁特性等4个方面的相似特性.     

抗磁质的磁化机理

本文从讨论抗磁质分子磁矩的构成出发,重点分析外磁场使电子轨道角速度发生变化,因而改变轨道磁矩,使激发的抗磁质分子磁矩方向与外磁场方向相反。最后对超导体抗磁效应的特点作了简要的说明。这篇文章是作者在教学中处理教材的一点体会。