火星磁场消失之谜

我是年

（文/Lisa Grossman）很久很久以前，火星曾像地球一样拥有磁场。而40亿年以前，火星磁场却神秘消失，把这个星球孕育生命的机会也一并带走了。如今科学家们对这场失踪事件提出了新的解释。
  q" w3 _" S. {% H* Z) P/ E; m) `小行星撞击这颗红色行星的模型表明，没有一种单一的陨石撞击能够使提供磁场的“发电机”短路，但20颗小行星不断的撞击却能产生这种效果。
“每一颗小行星都会破坏一些。”多伦多大学地球物理学家、新研究的作者Jafar Arkani-Hamed说，“我们相信有足够多的小行星，一点一点地破坏，直到所有的‘发电机’永久停止工作。”
像地球、火星、水星这样的岩石行星同月球一样都是通过它们地核内熔融铁的运动获取磁场。熔化的铁蒸汽升起，在地核内冷却、下沉，产生电流。行星的旋转使电流产生磁场，称作发电机系统。
  ^& y/ ?& N. q4 N# g: F9 c7 v磁场能够保护行星不受太阳风带来的致命影响。一些研究表明，地球磁场保护了早期的生物形式，使它们不受太阳强辐射的影响，因此，更复杂的生命形式得以发展。但是火星表面的磁场痕迹说明这颗红色的星球在40亿年前就失去了磁场的庇护，大气受到太阳风的猛烈侵袭。
先前的研究显示由地幔变热产生的巨大影响导致火星的“发电机”停止运转，中断了地核和地幔的热流，破坏了转换，火星新晋的陨石坑表面无磁化也支持了这一观点。以前由约翰?霍普金斯大学的地球物理学家James Roberts仿真计算模型显示，火星上最大型的撞击可以使地幔变成高温层，导致“发电机”停滞。
2 a) |1 @, I; `8 o地球物理杂志上Arkani-Hamed的新研究显示仅仅一次的撞击是不够的。“发电机”在不到一亿年的时间内可以恢复，“磁场还会重新出现。”他说。
* B+ C, M! n& {! u; l为了完成他的研究，Arkani-Hamed建立了一些地球物理学家认为的、太阳系历史上最大的一次撞击事件，45亿年前同Texas一样尺寸的小行星撞击火星产生热量的模型。此次撞击被称作Borealis撞击，它可能荡平了整个火星的北半球。
; [1 M5 }+ `0 p0 Q; }4 y. G( K' R: N这次巨大的撞击终止了星球内的热循环，使“发电机”在20000年的时间内无法运转。没有地幔从地核吸收热量的冷敷效果，就不可能发生转换。
' W( e. d( Q' @' A( V7 B5 n但是，转换仍可以在地核的外部恢复，最终深入并重新激活整个地核循环。Borealis撞击可能破坏了发电机，但并没有使它直接报废。
“如果45亿年前存在发电机，它可能停止、消失并在1亿年后重新生成。”他说。
& m& s' J; Q- v* o" n' x但是一些接连不断的撞击则可能永久破坏磁场。这颗行星的陨石坑记录显示在42到39亿年前，火星在很短的时间内承受了20次撞击。三月份即将发表在Texas Woodlands月球与行星科学大会上的研究，Arkani-Hamed与Roberts将联手表明仅仅是这些撞击中最大的五次导致了磁场的消失。撞击太过频繁，导致在下次撞击到来之前“发电机”来不及恢复。
. e+ N5 }: N8 @“此项研究非常重要，因为它表明了这种情况可能是合理的，确实有发生。” 康奈尔大学的Wesley Watters 如是说，“但想要对比测试这个模型则非常困难。”
为了找出火星何时、如何失去磁场的，我们需要知道大量火星岩石的年龄，而且要像我们所知的地球岩石年龄一样精确。
: q  M) k, W/ @- f“我们没有那些火星的数据。”他说。
) h0 D% Z9 b. t8 Q. p原文看这里
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) O. d0 Y+ f* Z8 }& G$ ?2 i( }博主介绍：Lisa Grossman 2009年毕业于加州大学Santa Cruz分校，科技交流专业。毕业后，她一直从事科技写作工作，从硕士期间便在Science News等地方做编辑，现在在Wired上开博。她的博客内容涉及面相当广，涵盖各个学科。