誰偷走了火星磁場

火星發電機沒電了?

地球擁有一個穩定的地磁場，所以我們的指南針才會指向南北極。但是如果我們把指南針拿到火星上，它就不靈了。現在的火星沒有磁場，這也是火星不適宜生命存在的重要原因之一。人類送往火星軌道上的一些探測器，只在這個紅色行星的個別最古老的隕石坑裡發現了微弱的磁場。這些磁場可能是火星早期磁場的殘餘。

於是問題來了，火星過去有磁場，為什麼現在卻消失了呢?

和地球一樣，火星曾經存在的磁場應該也是由行星內部的「巨大發電機」產生的。行星高溫的鐵核外層是液態的，液態的鐵發生的對流運動，就相當於普通發電機轉動的線圈，產生了電流，從而製造出磁場。有人認為，火星比地球要小，所以火星內核中的放射性元素衰變釋放出的能量也比地核少，於是火星的液態鐵核很早就冷卻凝固，不再能產生對流，「發電機」也就停止運轉了。但這個說法只是猜想，沒有什麼證據。

地獄般的大轟炸

最近，有科學家針對火星磁場消失之謎，提出了另一種解釋：火星是由於遭到巨大小行星的猛烈撞擊而失去磁場的。

具體的過程可能是這樣的：38億年前太陽系形成早期，距太陽比較近的天體，包括水星、金星、地球、火星和月球都遭到了大量小行星的猛烈撞擊。地球由於地質運動和風化等因素的影響，撞擊坑已經不易找到了，而火星、月球等則留下了豐富的證據，這些天體上的環形山，多數都是當時留下的撞擊坑。當時密集的小行星轟炸使得行星們的部分表面都熔化了，對於地球，撞擊產生的熱量甚至蒸幹了原始海洋。

現在科學家一般認為，這場巨大的災變是由於木星和土星這些氣態巨行星軌道向太陽方向移動引起的。在太陽系形成早期，遠離太陽系的幾個大行星在形成過程中殘留下來一些塵埃和碎片，而木星等氣態行星就充當起「清道夫」的角色，把這些「碎屑」卷進自己肚子里，結果越吃越胖，導致身材臃腫，旋轉速度減慢下來。旋轉速度減慢的同時，因為行星質量增加，所受的太陽引力增加了，它的軌道自然就要向內移動。

原來在火星和木星之間有個小行星帶，小行星的運動全靠火星和木星的引力維持著平衡。現在木星這麼一動，牽一髮而動全身，大量小行星失去平衡，於是進入近太陽的區域，和火星、地球等發生激烈的碰撞。同樣，引力變化也能夠影響太陽系邊疆柯伊伯帶中的彗星，使得彗星進入近太陽的區域，從而撞上了行星。

火星發電機被迫停轉

在行星的內部構造中，最內層是地核，緊鄰地核的是地幔。當地核中高溫的液態鐵上升到接近地幔時，把熱量傳遞給溫度較低的地幔物質，自身溫度降低導緻密度增大而沉下去，這樣一升一降就形成了對流。維持這種對流的一個重要條件，是地幔的溫度要比地核的溫度低，對地核的液態物質起到冷卻作用。

但是，當大質量小行星撞擊了火星，可能會加熱了火星的地幔，從而擾亂了火星地核中的對流。如果地幔受小行星的猛烈撞擊，溫度驟然上升，甚至變得比地核的溫度還高，它就無法對地核物質起到冷卻作用，於是對流被迫停止，因對流引起的磁場也就消失了。

有許多觀測支持這種新理論。在火星上的小行星撞擊坑中，只有最古老的那些坑才有磁性。而一些新撞擊坑都沒有磁性的痕迹，這些新撞擊坑肯定是在火星的磁場消失後才形成的。科學家們把撞擊坑的年齡與磁場強度結合起來，結果表明大轟炸發生的時間大概是39億年前，與火星磁場消失的時間大致相符。

科學家還建立模型來研究當年小行星撞擊引起的效果。當把最大型小行星撞擊釋放出的熱量算進來之後，他們發現，地幔儼然變成了一個電熱毯，而不再是原來的冰袋，足夠使地核的對流中斷。在大轟炸期間，火星至少遭到了5顆相當大的小行星的撞擊。科學家認為：每一次這樣的大型撞擊，都可能關閉火星地核的「發電機」。

當然，地球當年很可能也遭遇過類似的衝擊，不過地球的半徑有火星的2倍大，所以地核發電機可能足夠強勁，在挺過強烈的撞擊之後，能夠重新恢復運轉。地球運氣不錯!

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