尽管火星的磁场已存在数十亿年，但它留下的证据可能表明该行星的核心是完全液态的。火星上仍然存在磁印记，但它们集中在其南半球，这引起了一个让科学家们困惑多年的谜团。然而，最近的研究提出了一个有希望的答案：熔融的火星核心可能产生了仅覆盖这颗红色星球南半球的磁场。
发表在《地球物理学研究快报》杂志上的一项新研究，对火星磁场提出了一个全新的视角，该磁场在大约40亿年前已经消散。这一理论展示了火星尽管与地球有一些相似之处，但却拥有一个充满出人意料的惊喜的截然不同的历史。
火星是如何失去磁场的？
火星磁场的历史仍然是一个关键的研究领域，因为它与数十亿年前该星球潜在的生命能力息息相关。火星的磁场曾经由其发电机（一种由行星液态核心（被认为由铁、硫和氢组成）内部的电流形成的机制）产生。
磁场会像今天的地球磁场保护地球一样，保护火星免受太空辐射和太阳风的侵害。但为什么火星失去了磁场，而地球仍然拥有呢？这可能与火星核心冷却有关，导致其发电机坍塌。之后，行星的海洋消失了，那里曾存在的任何生命形式也随之消失。
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模拟液态核心
这项新研究表明，由于行星可能存在的液态核心，火星的磁场可能与地球的磁场不完全相同。
“这里的逻辑是，如果没有固态内核，就更容易产生半球形（单侧）磁场，”德克萨斯大学杰克逊地球科学学院的研究助理、该研究的首席作者 Chi Yan 在一份声明中说。“这可能对火星古老发电机及其能够维持大气层的时间产生影响。”
研究人员从美国宇航局（NASA）的InSight着陆器那里得到了模拟完全液态核心的想法，该着陆器于2018年登陆火星，并发现其核心由比预期轻的元素组成。这表明整个火星核心都是熔融的——而地球的核心则由固态内核和液态外核组成。
单侧磁场
受到 InSight 发现的影响，研究人员对具有液态核心的早期火星进行了模拟。在每次连续的测试中，他们都在超级计算机上运行了十二次模拟，使行星的北部地幔比南部更热。
最终，这表明核心的热量会从火星的南端逸出，产生一个仅覆盖南半球的强大磁场。
“我们不知道这是否会解释磁场，所以看到我们可以用一个内部结构与 InSight 告诉我们的火星内部结构相匹配的（单一）半球形磁场，这真是令人兴奋，”约翰霍普金斯大学物理学家、该研究的合著者 Sabine Stanley 在一份声明中说。
这一单侧磁场的理论与先前认为小行星撞击破坏了北半球行星级磁场证据的理论形成了鲜明对比。
火星磁场的崩溃最终使这颗行星变得不适合居住。尽管这颗行星的许多历史仍然不确定，但它早期存在的磁性可能仍然为那个火星生命可能存在的遥远时代提供更多答案。
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文章来源
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《地球物理学研究快报》。 火星半球磁场来自全球发电机
《哈佛公报》。火星上有生命吗？
JSTOR。火星是如何失去磁场——然后又失去海洋的
