香港大學地球與行星科學系堯中華教授領導的最新研究發現,土星的極尖區表現與地球顯著不同,並非在兩極形成對稱環狀結構,而是呈現不均勻、偏向一側的分佈。研究團隊透過分析美國太空總署卡西尼-惠更斯號任務的歷史數據指出,土星的快速自轉會從根本上重塑其磁場環境,導致磁場結構,即「磁氣泡」出現偏移。
「午後偏移型磁層極尖區」
與地球類似,土星周圍亦被磁層包圍,形成抵禦太陽風的磁場屏障。在兩極附近,稱為「磁層極尖區」的漏斗狀開口會讓帶電粒子沿磁場線洩漏到大氣層中,從而產生極光。整體而言,這些由磁場主導粒子進入的區域可視為一種「磁氣泡」結構。
在地球上,這些粒子入口通常面向太陽、對齊正午,相關磁場結構大致對稱分佈於兩極。然而,土星上的粒子進入區域明顯向午後方向偏移,最常出現在下午一時至三時之間,甚至可延伸至傍晚,導致極尖區不再集中於極區中心,而是偏向一側。
快速自轉重塑磁場
這種差異與土星的高速自轉密切相關。土星自轉一週僅約十小時,快速旋轉會改變其磁場結構,將粒子進入區域從面向太陽的位置移開。研究顯示,對於像土星這樣的巨行星而言,自轉以及其衞星釋放的帶電粒子,可能比太陽風在塑造磁場環境方面扮演更重要的角色。
堯中華教授表示,這項關於「午後偏移型磁層極尖區」的發現,證實巨行星的磁層運作機制與地球不同,亦將改變學界對高能粒子如何獲得能量並在太陽系中加速傳播的理解。
研究數據與成果
本研究採用卡西尼-惠更斯號探測器於2004年至2017年間繞行土星所收集的數據,並重點分析至2010年的觀測資料。研究團隊共識別出67次帶電粒子進入土星磁場的事件,並首次成功繪製相關區域的分佈圖。論文第一作者為深圳南方科技大學許嚴博士,他曾為堯中華教授於港大的博士後研究員。相關研究成果已發表於《自然通訊(Nature Communications)》。
港大研究揭示土星極尖區呈偏側分佈,反映其磁場結構有別於地球
香港大學西高山學生及職員宿舍項目,在建造業議會於星期一 (3 月 30 日)舉辦的「組裝合成」建築法/「機電裝備合成法」成就獎2025頒獎典禮上,榮獲「傑出 MiC 項目(設計)獎」。該獎項旨在表彰項目團隊在港大的綜合發展項目中,對組裝合成建築法(MiC)的卓越設計,為建造業界樹立典範。
西高山發展項目小組主席麥齊光教授工程師(左四)及港大物業處處長楊光先生(左三),聯同項目團隊及建築師代表香港大學,於2026年3月30日舉行的「MiC/MiMEP 成就獎 2025」頒獎典禮上,接受「傑出 MiC 項目(設計)獎」。
項目融合創新技術與校園規劃
西高山發展是港大近期重建項目之一,亦是港大第二個採用 MiC 技術的建築項目。項目由李景勳、雷煥庭建築師有限公司設計,巧妙地融合 MiC 與優質設計、校園規劃及文物保育元素。項目採用了創新的 MiC 組件設計,其特點是較高的樓底淨高及水平分割,在提升居住空間的實用性和舒適度的同時,亦實現了成本效益。相關設施預計於 2026 年啟用。
西高山發展項目包括兩幢學生宿舍、兩幢教職員宿舍及配套設施(設計圖片)。
提供逾千個宿位及住宅單位
西高山發展項目具體包括:
* 兩幢 19 層高的學生宿舍(位於一個單層平台上),提供 938 個學生宿位及 12 個住宿職員單位;
* 兩幢分別為 19 層及 20 層高的教職員宿舍,提供 273 個住宅單位(此為在私人住宅領域採用先進混合系統的 MiC 先導項目);
* 以及一個多層平台,提供超過 300 個泊車位、庭園及會所設施。
校方榮獲嘉許
西高山發展項目小組主席麥齊光教授工程師表示,團隊很榮幸獲得「傑出 MiC 項目(設計)獎」,並指項目體現了港大在校園規劃與發展上對創新、可持續發展及卓越設計的承諾。港大物業處處長楊光先生亦表示,很高興項目團隊的努力獲得業界認可。項目透過一體化設計及應用 MiC 技術,展現了港大在運用先進建築技術方面的持續卓越表現,同時為大學成員提供住宿空間,以支援港大不斷增長的教研人員及學生。