發現火星存在磁場的時間,比之前預計的要早,45億年前就有了!

2020-10-18 博科園

文章來自:博科園官網(www.bokeyuan.net)

火星在其歷史上存在全球磁場的時間,比科學家之前所知的要早得多。行星全球磁場來自科學家所說的發電機:在行星核心內產生電流的熔融金屬流。在地球上,發電機使指南針指向北方,但是火星的發電機已經熄滅了非常之久。不列顛哥倫比亞大學研究人員與美國和法國科學家合作的新發現,使我們更接近於了解火星發電機的確切時間和持續時間,其研究發表在《科學進展》期刊上。

研究的第一作者、不列顛哥倫比亞大學地球、海洋和大氣科學系博士後安娜·米特爾霍爾茨說:我們發現火星發電機運行時間分別在45億年前和37億年前。發電機是行星演化的很大一部分,新發現與到目前為止的想法非常不同,發電機可以告訴我們一些關於這顆行星的熱史,演化,以及是如何到今天的位置,這對地球、火星、金星和水星這四顆類地行星來說都是獨一無二的。關於行星磁性歷史的線索,存在於其表面及其下面的磁化巖石中。

巖石就像錄音機,尤其是火山巖,它們開始時是熔巖,但當它們在磁場的作用下冷卻和凝固時,巖石中的礦物就會與全球磁場排成一條直線。通過測定這些巖石的年代,科學家可以估計在巖石就位時是否有發電機在活動。火星表面某些巖石中的磁性表明,火星發電機在43億到42億年前是活躍的,但39億年前形成的三個大盆地上沒有磁性,這讓大多數科學家認為當時發電機是不活躍的。不列顛哥倫比亞大學科學家分析了新的衛星數據,發現了清晰的證據:

表明磁場來自不到37億年前形成的盧卡斯平原熔巖流(遠遠晚於上述盆地)。還在火星北半球Borealis盆地上空探測到了低強度磁場,該盆地形成於45億年前,被認為是火星上最古老的特徵之一。亞利桑那州圖森市行星科學研究所的地球、海洋和大氣科學系教授、資深科學家凱薩琳·詹森說:有這兩個觀察結果,它們指出了火星歷史上已知最早的發電機,以及在許多人認為它已經熄滅5億年後才出現的發電機。

研究人員為盆地上沒有磁場提供了兩種可能的解釋:發電機可能在盆地形成之前停止,然後在盧卡斯·普蘭姆形成之前重新啟動,或者造成盆地的撞擊,只是移動了地殼中含有可以攜帶強大磁性礦物的部分。這項研究的新數據來自火星大氣和揮發分演化衛星MAVEN。早些時候,火星全球勘測者衛星收集了關於火星上磁性的數據,該衛星在1999年至2006年期間繞火星運行,主要是在離火星地表400公裡的地方。

Maven於2013年發射,在距離地面約135公裡的地方運行,接收到MGS無法檢測到的較弱信號。Maven能夠從地表及其附近的較小地物獲取信號,這有助於研究人員區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。這些新的發現讓研究人員想知道,如果衛星更接近,會揭示什麼?這項研究集中在兩個特殊的特徵上,但火星上的隕石坑仍然到處都有故事可講。未來,探索可能會從衛星發展到無人機或氣球,提供更詳細的數據。

博科園|研究/來自:不列顛哥倫比亞大學

研究發表期刊《科學進展》

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