中央大學成功重現懸而未決逾60年的月球外部磁場增強現象

新網記者歸鴻亭桃園報導
2026/3/4 下午 06:52:12 / 天文地理

　國立中央大學太空科學與科技研究中心助理研究員賴淑華博士近期以第一作者暨通訊作者身分，與淡江大學航空太空工程學系助理教授汪愷悌及中央大學太空科學與工程學系教授楊雅惠合作，在國際頂尖天文期刊《天文物理期刊快訊》(The Astrophysical Journal Letters, ApJL)發表研究論文「Shock-like Magnetic Enhancements Generated by Kelvin–Helmholtz Instability above Weakly Magnetized Bodies」。研究針對自1960年代以來反覆被觀測到、卻始終缺乏完整解釋的「月球外部磁場增強」現象(Lunar External Magnetic Enhancements, LEMEs)，提出全新的物理解釋機制，並結合數值模擬與觀測資料首度成功重現其空間結構與演化。

自左至右為中央大學太空科學與工程學系教授楊雅惠、淡江大學航空太空工程學系助理教授汪愷悌與中央大學太空科學與科技研究中心賴淑華博士。(國立中央大學提供)

　研究成果指出，一種長期被忽略的Kelvin–Helmholtz instability (K-H不穩定）非線性演化類型，能在月球強地殼磁場上空自然產生類似震波的局部磁場增強結構，完整對應過去逾半世紀的探測結果。早在1960年代之Explorer 35與1970年代之阿波羅任務期間，科學家便發現月球上空某些區域會出現突然而劇烈的磁場增強事件，磁場強度可較背景太陽風磁場高出數倍甚至一個數量級以上，並延伸至數百公里的高空。後續Lunar Prospector、Kaguya 與 ARTEMIS等繞月任務證實，這些「月球外部磁場增強」多與月球局部強地殼磁場相關，但既有的靜態磁場壓縮模型，難以同時解釋其陡峭波形、垂直延伸高度以及振幅範圍等多樣化特徵。

　這套機制不侷限於月球，未來也可延伸應用於火星之局部強地殼磁場區以及其他弱磁化或局部磁化天體，作為理解其周圍局部磁層結構與能量傳輸的關鍵線索，更重要的是，在未來月球基地與深空探測任務規劃的長遠視角下，掌握這類局部強磁場與電漿環境的交互作用動力過程，也將有助於評估未來太空船與儀器在這些區域運作時可能面臨的太空環境風險，並優化科學酬載的佈局與觀測策略。這次發表於ApJL的成果，是中大「月球向量磁場儀」團隊參與臺灣國家太空中心(TASA)首個國家級月球探勘任務的重要科學成果之一。