促进火星生命？红色星球的磁场持续时间可能比想象的要长

火星的全球磁场存在时间可能比科学家想象的要长 2 亿年，这可能为生命在这颗红色星球上生存提供了更长的时间。

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火星磁场的存在时间可能比科学家想象的要长 2 亿年，最重要的是，它的存在时间足以与这颗红色星球表面液态水的存在重叠。

这是哈佛大学行星科学家领导的新研究的结论，他们提出，磁极反转给人一种错误的印象，即火星的磁力发电机在被称为盆地的大型撞击坑形成时就已经停止了。在星球上形成。

如果我们要了解这颗红色星球的古代历史，了解火星磁场发生了什么至关重要。

领导这项研究的哈佛大学教授莎拉·斯蒂尔 (Sarah Steele) 在一份报告中表示：“我们正试图回答一些基本且重要的问题，比如一切是如何变成现在这个样子的，甚至是为什么整个太阳系是这样的。” 声明。 “行星磁场是我们回答许多此类问题的最佳探测器，也是我们了解行星深层内部和早期历史的唯一方法之一。”

行星磁场是由行星深处的地球发电机效应产生的。像地球这样的行星有一个铁镍核心，它分为两部分：固态内核和熔融外核。当任何类地行星诞生时，其核心都是完全熔化的，而固体内核会随着时间的推移而增长。当热量从凝固的内核泄漏时，它会产生对流，这些对流通过灼热的旋转熔融外核上升。这些对流电流通过预先存在的磁场上升，引发电流，从而感应出自己的磁场，反馈到预先存在的磁场中并将其放大。这就是地球发电机。

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然而，在直径约为地球一半的火星内部，随着热量泄漏和对流停止，地球发电机迅速冷却。当它这样做时，红色星球内的地球发电机结结巴巴地停止了。这对火星随后的演化产生了重大影响。如果没有全球磁场，火星就无法抵御开始剥离其大气层（包括这颗红色星球的水）的太阳风，也无法保护其表面免受有害宇宙射线的影响。

行星科学家曾认为火星的全球磁场在 41 亿年前就消失了。这是因为在 4.1 至 37 亿年前的轰击时期形成的巨大撞击盆地的岩石中没有保留任何强磁性的记录。在猛烈的撞击中，熔融岩石中的铁磁矿物可以与周围的磁场对齐，并且当因撞击而变热的岩石慢慢冷却时，这些铁磁矿物的排列被锁定，使科学家能够在数十亿年后研究古代磁场。然而，火星最大撞击的证据表明，撞击发生时并不存在磁场。

然而，斯蒂尔和她的同事，包括她的导师哈佛大学的罗杰·傅，认为行星科学家误解了这些迹象。 2023 年，他们对著名的火星陨石 Allan Hills 84001 的部分进行了分析，研究人员在 20 世纪 90 年代声称这块陨石含有微化石，自此以来，这一直是许多争议的主题——表明有证据表明陨石内的铁磁矿物记录了磁场反转。

现在，他们通过计算机模型强化了这一说法，该模型表明，在撞击盆地形成时记录到的磁场缺失并不是因为发电机已关闭，而是因为磁场正在经历极点逆转。 这种情况在地球上每隔几十万年就会发生一次，此时南北磁极会互换；铁磁矿物不确定指向哪里，最终结果是，磁场看起来很弱或不存在。如果斯蒂尔的团队是正确的，那么火星上的全球磁场并没有在 41 亿年前消失，而是一直存在到至少 39 亿年前。

“我们基本上表明，可能没有充分的理由假设火星发电机提前关闭，”斯蒂尔说。

尽管这些时间框架都是很久以前的事了，但额外的 2 亿年可能会对古代火星上生命的潜力产生巨大的影响。这是因为它与红色星球表面被水覆盖的时代重叠，美国宇航局火星探测器已经发现了这一证据。由于磁场仍然存在，可以屏蔽表面，生命可能有机会在水环境中开始，而不会被太空辐射杀死。

火星上磁场可能存在的时间比人们想象的要长，这也会对大气损失率产生影响，这种情况仍在持续，并由美国宇航局的火星大气和挥发性演化（MAVEN）轨道飞行器进行跟踪。科学家能够测量大气和水的流失速度，并推断出火星大气层曾经有多稀薄，以及火星过去可能有多少水。如果磁场直到后来才消失，那么大气损失也会在晚些时候开始，这可能意味着科学家对火星条件变化的时间表可能需要稍微修改。

新发现于八月发表在《自然通讯》杂志上。

最初发布于Space.com。