本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
德克薩斯州奧斯汀 — 天體物理學家對磁場抱有一種有趣的看法。你可以說他們既排斥又被吸引。引力被認為是主宰宇宙的力量，因此模型通常會忽略磁性，這對大多數研究人員來說也正好，因為磁性理論以其令人望而生畏而聞名。基本方程足夠簡單，但求解它們卻不那麼容易。電磁學是研究生院的標準淘汰課程，而磁流體動力學則與量子場論一起被認為是凡人已知最難的科目。儘管如此，當天體物理學家不理解某些事物時，他們通常會求助於“M”字（磁）。“當所有方法都失敗時，就引入磁場，”哈佛大學的系外行星理論家迪米塔爾·薩塞洛夫在本週的美國天文學會會議上告訴聽眾。
從他和其他人的演講來看，最近似乎一切都失敗了很多次。關於在其他恆星周圍發現的類木行星的諸多謎團之一是為什麼它們的密度如此之低——有些行星像泡沫塑膠或輕木一樣蓬鬆。這些行星的軌道離它們的恆星如此之近，受到恆星輻射的烘烤，但即便如此，也不足以直接將它們膨脹起來。薩塞洛夫描述了加州理工學院的康斯坦丁·巴蒂金及其同事的一個新模型，其中行星就像一個巨大的電磁爐。磁場在行星的電離氣體中產生電流，從而進一步加熱和膨脹它（見上圖）。
正如莫雷利亞墨西哥國立自治大學的蘇珊娜·利扎諾所解釋的那樣，磁場也搞亂了行星和恆星的形成。行星和恆星從中凝聚的星際氣體和塵埃雲中充滿了磁場——微弱的磁場，強度僅為地球磁場的千分之一。（天文學家透過觀察塵埃發出的光的偏振來衡量磁場強度。）隨著這些雲的坍縮，基本理論預測磁場會增強十億倍。但是，如果發生這種情況，磁場將變得足夠強大以阻止坍縮。即使撇開這個問題不談，當雲層沉降到旋轉盤中時，磁場也應該使圓盤內部的旋轉運動停止。磁場必須以某種方式消散，也許是透過電磁爐效應的變體。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
即使磁場減弱，它也會塑造新生行星系統。它導致氣體圍繞恆星旋轉的速度比自由軌道物體慢。因此，胚胎行星會受到阻力，並螺旋向內移動。該磁場還穩定了圓盤，防止其分裂——這進一步證明了行星是透過逐步聚集而不是圓盤的引力分解形成的。總而言之，利扎諾提出了一個令人信服的論點，即天體物理學家如果忽視磁性，就會自食其果。
最後，加州大學聖克魯茲分校的比爾·阿特伍德，費米伽馬射線太空望遠鏡的聯合負責人，在他的演講中提醒了人們磁場意想不到的用處。去年秋天，費米證實了早先的發現，正電子正在轟擊我們的星球；這些宇宙粒子，是電子的反物質孿生體，可能起源於暗物質粒子的自我毀滅。這個發現的奇特之處在於費米甚至不是一個反物質探測器。與阿爾法磁譜儀等其他儀器不同，它沒有板載磁鐵，該磁鐵可以透過將電子的路徑向一個方向彎曲，將正電子向另一個方向彎曲來區分兩者。但是，費米團隊利用了該儀器被嵌入在磁場——地球的磁場中的事實。
圖片由康斯坦丁·巴蒂金提供