火星在其歷史上存在全球磁場的時(shí)間，比科學(xué)家之前所知的要早得多。行星全球磁場來自科學(xué)家所說的發(fā)電機(jī)：在行星核心內(nèi)產(chǎn)生電流的熔融金屬流。在地球上，發(fā)電機(jī)使指南針指向北方，但是火星的發(fā)電機(jī)已經(jīng)熄滅了非常之久。

不列顛哥倫比亞大學(xué)研究人員與美國和法國科學(xué)家合作的新發(fā)現(xiàn)，使我們更接近于了解火星發(fā)電機(jī)的確切時(shí)間和持續(xù)時(shí)間，其研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》期刊上。

研究的第一作者、不列顛哥倫比亞大學(xué)地球、海洋和大氣科學(xué)系博士后安娜·米特爾霍爾茨說：我們發(fā)現(xiàn)火星發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間分別在45億年前和37億年前。發(fā)電機(jī)是行星演化的很大一部分，新發(fā)現(xiàn)與到目前為止的想法非常不同，發(fā)電機(jī)可以告訴我們一些關(guān)于這顆行星的熱史，演化，以及是如何到今天的位置，這對(duì)地球、火星、金星和水星這四顆類地行星來說都是獨(dú)一無二的。關(guān)于行星磁性歷史的線索，存在于其表面及其下面的磁化巖石中。

巖石就像錄音機(jī)，尤其是火山巖，它們開始時(shí)是熔巖，但當(dāng)它們?cè)诖艌龅淖饔孟吕鋮s和凝固時(shí)，巖石中的礦物就會(huì)與全球磁場排成一條直線。通過測定這些巖石的年代，科學(xué)家可以估計(jì)在巖石就位時(shí)是否有發(fā)電機(jī)在活動(dòng)?；鹦潜砻婺承r石中的磁性表明，火星發(fā)電機(jī)在43億到42億年前是活躍的，但39億年前形成的三個(gè)大盆地上沒有磁性，這讓大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為當(dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)是不活躍的。不列顛哥倫比亞大學(xué)科學(xué)家分析了新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了清晰的證據(jù)：

表明磁場來自不到37億年前形成的盧卡斯平原熔巖流（遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于上述盆地）。還在火星北半球Borealis盆地上空探測到了低強(qiáng)度磁場，該盆地形成于45億年前，被認(rèn)為是火星上最古老的特征之一。亞利桑那州圖森市行星科學(xué)研究所的地球、海洋和大氣科學(xué)系教授、資深科學(xué)家凱瑟琳·約翰遜說：有這兩個(gè)觀察結(jié)果，它們指出了火星歷史上已知最早的發(fā)電機(jī)，以及在許多人認(rèn)為它已經(jīng)熄滅5億年后才出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)。

研究人員為盆地上沒有磁場提供了兩種可能的解釋：發(fā)電機(jī)可能在盆地形成之前停止，然后在盧卡斯·普蘭姆形成之前重新啟動(dòng)，或者造成盆地的撞擊，只是移動(dòng)了地殼中含有可以攜帶強(qiáng)大磁性礦物的部分。這項(xiàng)研究的新數(shù)據(jù)來自火星大氣和揮發(fā)分演化衛(wèi)星MAVEN。早些時(shí)候，火星全球勘測者衛(wèi)星收集了關(guān)于火星上磁性的數(shù)據(jù)，該衛(wèi)星在1999年至2006年期間繞火星運(yùn)行，主要是在離火星地表400公里的地方。

Maven于2013年發(fā)射，在距離地面約135公里的地方運(yùn)行，接收到MGS無法檢測到的較弱信號(hào)。Maven能夠從地表及其附近的較小地物獲取信號(hào)，這有助于研究人員區(qū)分磁性是來自這些地物，還是來自埋在火星地殼更深的較老巖石。這些新的發(fā)現(xiàn)讓研究人員想知道，如果衛(wèi)星更接近，會(huì)揭示什么？這項(xiàng)研究集中在兩個(gè)特殊的特征上，但火星上的隕石坑仍然到處都有故事可講。未來，探索可能會(huì)從衛(wèi)星發(fā)展到無人機(jī)或氣球，提供更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

博科園｜研究/來自：不列顛哥倫比亞大學(xué)

研究發(fā)表期刊《科學(xué)進(jìn)展》

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