火星確有一個磁場,而我們終於有了繪製它的數據

2020-12-02 騰訊網

與地球不同，火星沒有一個全球磁場來保護它免受太空天氣的嚴酷影響，但它確實有局部感應磁場。

研究人員已經能夠繪製出一張令人難以置信的、詳細的電流圖，這些電流是形成這些磁場的原因。

它讓科學家們更好地理解了火星在數十億年的過程中可能如何失去了大部分大氣，以及太陽風和火星磁層之間的相互作用今天是如何進行的。

從下面嵌入的視頻中可以看到，與「火星大氣和揮發性演化（MAVEN）」太空飛行器合作的團隊已經能夠從捕捉到的磁讀數中做出一些令人瞠目結舌的視覺效果。先前隱藏的能量流突然變得全彩可見。

來自科羅拉多大學波爾的分校的行星科學家羅賓.拉姆斯塔德說：「這些電流在大氣流失中扮演了重要角色，它把火星從一個原本可以支持生命的世界變成了一個不適宜居住的沙漠。」

「我們目前正在努力使用電流來確定從太陽風中獲取的，和為大氣逸散提供動力的精確能量。」

研究小組分析了「火星大氣和揮發性演化（MAVEN探測器）」五年的數據，得出了它們的地圖，該地圖顯示了電流在火星周圍形成了一個嵌套的雙環結構，一路環繞著火星的白天和夜晚半球。

圖源：image.baidu-百度圖片

這些電流與即將來到的太陽風相互作用，使其它包裹火星，並圍繞它流動，就像籃球周圍裹的義大利麵一樣。這些發現是建立在3年前「火星大氣和揮發性演化（MAVEN探測器）」發現的行星獨特的磁尾基礎之上的。

圖源：image.baidu-百度圖片

研究人員還感興趣的是太陽風和電流之間相互作用的細節，以及能量如何在高層大氣、磁層和太陽風之間傳遞。

「火星的大氣表現得有點像閉合電路的金屬球。」拉姆斯塔德說「電流在高層大氣中流動，最強的電流層持續存在於行星表面上方120-200公裡（75-124英裡）。」

「只要進行一次優雅地操作，電流的強度和路徑就會從該磁場圖中跳出來。」

除了進行一些驚人的可視化之外，研究人員匯集的電流圖還應該能夠告訴我們更多有關火星大氣層如何繼續剝落的信息，以及這些相互作用在地球歷史過程中是如何演變的。

科學家們對於火星曾經濃密而繁忙的大氣層究竟發生了什麼，以及我們如何使其有朝一日再次適合居住，仍有許多疑問。

從這些數據以及「火星大氣和揮發性演化（MAVEN探測器）」我們還可以得到更多信息。

了解紅色星球周圍磁場的行為，有可能為我們提供一些線索，說明為什麼它的大氣層現在與我們自己的大氣層如此不同，-事實上，同樣具有感應磁層的金星也是如此。

圖源：image.baidu-百度圖片

拉姆斯塔德說：「如果你想了解火星和金星的大氣與地球有何不同，以及為什麼儘管兩者都沒有被磁化，它們又為何彼此不同，我們需要首先了解它們的感應磁層。」

相關知識

火星

磁場是指主要來自於表面磁化的地殼，引起地殼磁化的發電機作用（暫譯，dynamo）僅存在火星形成早期。根據火星磁化隕石的定年，發電機作用大約在39億年前已經停止，而其動力來源、產生的磁場形態與消失原因，目前還沒有定論。火星磁場是火星主要觀測物理場之一，火星磁場研究對火星探索具有重要的科學意義。火星內部產生的磁現象。根據火星與地球的對比研究，認為火星有一個金屬核存在，預測火星應有一個中強磁場(約為地球磁場的10%~15%),但宇宙飛船僅檢測到弱磁場，其強度為地球磁場的0.1%~0.2%。近年的探測證實，火星沒有一個全球性偶極磁場，卻存在眾多的局域性的偶極磁場。因此，火星是具有眾多局域磁場組成的多極磁場的行星。故火星不存在輻射帶。

作者: DAVID NIELD

FY: 雪狼普雅

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