紅色星球的核心或可解釋古代磁場的奇異之謎

科學家們早就知道這一點火星目前缺乏磁場，許多人將其微不足道的大氣層歸咎于此——由于地球周圍沒有保護罩，太陽風能夠在數十億年的時間里剝離掉大部分氣體大氣。

但是，越來越多的證據表明火星曾經有磁場。這顆紅色星球的著陸器之一 Insight 的結果為這一想法提供了可信度，但它們也指出了一個奇怪的特征——磁場似乎只覆蓋了南半球，而沒有覆蓋北半球。

德克薩斯大學地球物理研究所的一個團隊認為他們可能知道原因 - 在最近的論文，他們描述了火星上的完全液態(tài)核心如何產生一個不平衡的磁場，就像 Insight 的數據中看到的那樣。

盡管您可能在小學學過，但地核并沒有完全熔化。有兩個不同的核心——一個實心的“內部”核心和一個熔融的“外部”核心。

由于對那里發(fā)現的鐵和鎳的巨大壓力，內核保持固體。因此，覆蓋我們整個星球的磁場實際上只是由外核產生的。

研究人員長期以來一直認為，數十億年前火星上保持磁場時，也存在類似的動態(tài)固體內核和熔融外核。

大約 39 億年后，形成當時一些大型撞擊盆地的巖石，例如 Hellas 和 Isidis，將包含由于磁場的存在而在冷卻時被磁化的巖石。

由于它們沒有，因此幾乎沒有證據表明在該點之后存在強大的全球磁場。目前的理論是，隨著行星核心的冷卻，整個核心變得固體，從而消除了最初產生磁場的旋轉熔融金屬。

Fraser 討論了 Mars 的發(fā)電機何時關閉的問題。

然而，火星的磁場有一個奇怪的特征——南北半球磁場的強度存在巨大差異。

這種二分法在 1997 年的火星全球勘測者任務中首次被發(fā)現，但來自 Insight 著陸器的數據也證實了兩個半球之間的明顯差異。

對于為什么存在這種二分法，已經提供了各種解釋。這些范圍從大型小行星對非常早期的局部構造活動的影響。然而，科學界并沒有廣泛接受以前的解釋。

進入德克薩斯大學的 Chi Yan 及其合著者的新理論。他們的解釋是雙重的。首先，這顆紅色星球可能有一個完全熔融的核心，其次，南北半球之間的巨大溫差導致熱量僅在南半球逸出。

磁場可以是人為的 - 正如 Fraser 在這里討論的那樣。

在火星的案例中，熔融的核心將是被稱為“行星發(fā)電機”的過程的主要推動者，該過程會產生行星規(guī)模的磁場。由于地球的內核很堅固，發(fā)電機效應可能會因系統流體動力學的低效率而被破壞。

它還可以解釋溫度梯度如何允許如此不均勻的熱量提取。如果南半球的導熱率要高得多，熱量就更有可能流過它，導致產生行星發(fā)電機的攪動主要發(fā)生在行星的南側。

為了證明他們的觀點，作者使用馬里蘭州高級研究計算中心的超級計算機創(chuàng)建了早期火星的模型版本。它們改變了火星的流體動力學以及火星地殼的電導率。

他們發(fā)現，與 Insight 和 Global Surveyor 的結果最準確匹配的條件發(fā)生在火星核心完全熔化時，并且南北半球的導熱系數存在顯著差異。

保持火星的任何人工大氣都需要磁場——或類似的東西。

與所有研究一樣，還有很多工作要做。作者建議進一步分析來自 Insight 的一些地震數據，看看是否已經收集了任何可能與熔融巖心理論一致的其他數據。

其他可能的前進路徑可能包括改進對更廣泛的內部和外部行星條件的建模，或更深入地了解來自不同地區(qū)和時間的火星隕石。

就目前而言，這個新理論似乎站得住腳——或者說是鐵水，這取決于你問誰。但是，要證明這一理論及其對火星上生命存在的影響，還有很多工作要做。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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