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科学家们对火星发电机的研究与我们想象的大相径庭

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科学家们对火星发电机的研究与我们想象的大相径庭

在火星的历史上,火星的全球磁场比科学家们先前所知的要早得多,也比科学家们所知的要晚得多。

一个行星的全球磁场产生于科学家们所称的发电机:在行星核心内产生电流的熔融金属流。在地球上,发电机使指南针指向北方。但Mars’迪纳摩已经灭绝了数十亿年。

英属哥伦比亚大学的研究人员与美国和法国的同事合作,于2020年5月1日发表在《科学进展》杂志上的新发现,使我们更接近于了解Mars&rsquo的确切时间和持续时间;发电机。

我们发现火星上的发电机在45亿和37亿年前就开始工作了。发电机定时是一颗行星演化的重要组成部分,我们的发现与我们迄今为止的想法大不相同。瑞银地球、海洋和大气科学系博士后、该研究的第一作者安娜·米特尔霍兹说。发电机告诉我们一些关于行星的热历史,它的演变,以及它是如何达到今天的位置的,它对每一个地球、火星、金星和水星来说都是独一无二的。

关于一个行星的磁性历史的线索存在于其表面和表面以下磁化的岩石中。岩石就像录音机,尤其是火山岩。它们开始时是熔岩,但当它们在磁场中冷却和凝固时,岩石中的矿物质就会与全球磁场保持一致。通过对这些岩石的年代测定,科学家们可以估计出这些岩石被放置的时候是否有一台发电机在工作。

科学家们对火星发电机的研究与我们想象的大相径庭

火星上某些岩石的磁性;表面表明,火星的发电机在43亿至42亿年前是活跃的,但由于39亿年前形成的三个大盆地没有磁性,导致大多数科学家认为发电机在那个时候是不活跃的。

英属哥伦比亚大学的研究人员分析了新的卫星数据,发现了磁场来自卢库斯平原熔岩流的明确证据,该熔岩流形成于37亿年前,比上述盆地晚得多。

研究人员还在北半球的北realis盆地上空探测到了低强度磁场。北realis盆地形成于45亿年前,被认为是火星上最古老的地貌之一。

我们有两个观察结果,表明在火星已知的最早时期存在着一台发电机;历史,以及一台在许多人以为它已经关机5亿年之后仍然存在的发电机;地球、海洋和大气科学系教授、亚利桑那州图森市行星科学研究所的资深科学家凯瑟琳·约翰逊说。她也参与了这项研究。

研究者提出了两种可能的解释没有磁场的盆地:盆地形成前的发电机可能停止,然后重新之前卢克斯平面形成,或创造了盆地的影响简单地取代了部分地壳含有矿物质,可以携带强大的磁力。

这项研究的新数据来自MAVEN,火星大气和挥发性演化卫星。1999年至2006年间,火星环球探测卫星(Mars Global Surveyor)在距地表400公里处环绕火星运行,收集了有关火星磁场的早期数据。MAVEN发射于2013年,其运行距离火星表面约135公里,能够接收到较弱的信号,而这些信号是MGS无法探测到的。

从地表及其附近较小的地物中获取信号的能力,帮助研究人员分辨出磁场是来自那些地物,还是来自深埋在行星地壳中的更古老的岩石。

这些新发现让研究人员想知道,如果他们再靠近一些,会发现什么。Mittelholz注意到这项研究集中在两个特别的特征上,但是火星上的陨石坑仍然有故事可讲。未来,探索可能会从卫星发展到无人机或气球,提供更详细的数据。

参考译文:火星发电机的定时:核心场的新约束A. Mittelholz, C. L. Johnson, J. M. Feinberg, B. Langlais和R. J. Phillips,科学进展,2020年5月1日。

DOI: 10.1126 / sciadv.aba0513

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