红色星球的核心或可解释古代磁场的奇异之谜

科学家们早就知道这一点火星目前缺乏磁场，许多人将其微不足道的大气层归咎于此——由于地球周围没有保护罩，太阳风能够在数十亿年的时间里剥离掉大部分气体大气。

但是，越来越多的证据表明火星曾经有磁场。这颗红色星球的着陆器之一 Insight 的结果为这一想法提供了可信度，但它们也指出了一个奇怪的特征——磁场似乎只覆盖了南半球，而没有覆盖北半球。

德克萨斯大学地球物理研究所的一个团队认为他们可能知道原因 - 在最近的论文，他们描述了火星上的完全液态核心如何产生一个不平衡的磁场，就像 Insight 的数据中看到的那样。

尽管您可能在小学学过，但地核并没有完全熔化。有两个不同的核心——一个实心的“内部”核心和一个熔融的“外部”核心。

由于对那里发现的铁和镍的巨大压力，内核保持固体。因此，覆盖我们整个星球的磁场实际上只是由外核产生的。

研究人员长期以来一直认为，数十亿年前火星上保持磁场时，也存在类似的动态固体内核和熔融外核。

大约 39 亿年后，形成当时一些大型撞击盆地的岩石，例如 Hellas 和 Isidis，将包含由于磁场的存在而在冷却时被磁化的岩石。

由于它们没有，因此几乎没有证据表明在该点之后存在强大的全球磁场。目前的理论是，随着行星核心的冷却，整个核心变得固体，从而消除了最初产生磁场的旋转熔融金属。

Fraser 讨论了 Mars 的发电机何时关闭的问题。

然而，火星的磁场有一个奇怪的特征——南北半球磁场的强度存在巨大差异。

这种二分法在 1997 年的火星全球勘测者任务中首次被发现，但来自 Insight 着陆器的数据也证实了两个半球之间的明显差异。

对于为什么存在这种二分法，已经提供了各种解释。这些范围从大型小行星对非常早期的局部构造活动的影响。然而，科学界并没有广泛接受以前的解释。

进入德克萨斯大学的 Chi Yan 及其合著者的新理论。他们的解释是双重的。首先，这颗红色星球可能有一个完全熔融的核心，其次，南北半球之间的巨大温差导致热量仅在南半球逸出。

磁场可以是人为的 - 正如 Fraser 在这里讨论的那样。

在火星的案例中，熔融的核心将是被称为“行星发电机”的过程的主要推动者，该过程会产生行星规模的磁场。由于地球的内核很坚固，发电机效应可能会因系统流体动力学的低效率而被破坏。

它还可以解释温度梯度如何允许如此不均匀的热量提取。如果南半球的导热率要高得多，热量就更有可能流过它，导致产生行星发电机的搅动主要发生在行星的南侧。

为了证明他们的观点，作者使用马里兰州高级研究计算中心的超级计算机创建了早期火星的模型版本。它们改变了火星的流体动力学以及火星地壳的电导率。

他们发现，与 Insight 和 Global Surveyor 的结果最准确匹配的条件发生在火星核心完全熔化时，并且南北半球的导热系数存在显着差异。

保持火星的任何人工大气都需要磁场——或类似的东西。

与所有研究一样，还有很多工作要做。作者建议进一步分析来自 Insight 的一些地震数据，看看是否已经收集了任何可能与熔融岩心理论一致的其他数据。

其他可能的前进路径可能包括改进对更广泛的内部和外部行星条件的建模，或更深入地了解来自不同地区和时间的火星陨石。

就目前而言，这个新理论似乎站得住脚——或者说是铁水，这取决于你问谁。但是，要证明这一理论及其对火星上生命存在的影响，还有很多工作要做。

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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