火星磁場之謎:熔融核心造就的「單邊防護罩」
太空
04-21
這顆被稱為「紅色星球」的火星,長期以來讓科學家百思不得其解的是:為何其古老磁場僅存在於南半球?最新研究指出,這可能與火星內部熔融核心及不均勻的加熱過程有關,形成了一種獨特的「單邊磁場」現象。
與地球相似,火星曾經擁有強大的磁場,能夠保護其厚重大氣層免受太陽風侵襲。如今雖然磁場已消失殆盡,但科學家仍能從火星地殼中發現殘留的磁力痕跡。令人困惑的是,這些磁力痕跡幾乎都集中在南半球。
德州大學地球物理研究所(UTIG)的最新研究提出突破性解釋:火星的磁場可能從未覆蓋整個星球,而是僅存在於南半球。研究主要作者嚴馳(音譯)表示,這種「半球磁場」理論完美解釋了現今火星地殼的磁力分佈模式。
研究團隊推測,關鍵在於火星核心當時處於完全熔融狀態。嚴馳解釋:「沒有固態核心的情況下,更容易產生這種單邊磁場。」這項發現刊登於《地球物理研究通訊》期刊,研究人員透過超級電腦模擬了數十次火星早期狀態。
研究靈感來自NASA「洞察號」探測器的重大發現:火星核心含有比預期更輕的元素。共同作者、約翰霍普金斯大學教授薩賓·斯坦利指出:「這意味火星核心的熔點與地球不同,很可能是完全熔融狀態。」
在模擬實驗中,研究人員刻意讓火星北半球地函溫度略高於南半球。結果顯示,這種溫差導致熱能僅從南端釋放,進而驅動「發電機效應」,形成集中於南半球的強力磁場。
UTIG行星科學家道格·海明威(未參與本研究)認為,這項發現為火星磁場之謎提供了全新視角。他強調:「火星最迷人之處在於它與地球既相似又截然不同——特別是南北半球在地形、地質和磁場方面的巨大差異。任何能解釋這種不對稱性的線索都極具價值。」
這項研究由NASA洞察號計畫資助,模擬運算於馬裡蘭先進研究計算中心完成。