江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

「火星」火星的磁场到底是怎么消失的？和地球有什么差别？


「火星」火星的磁场到底是怎么消失的？和地球有什么差别？
文章图片
「火星」火星的磁场到底是怎么消失的？和地球有什么差别？
文章图片
「火星」火星的磁场到底是怎么消失的？和地球有什么差别？
文章图片
本文参加小编 #科学了不起# 系列征文赛 。
我们知道 ， 火星最吸引科学家的是 ， 它表面有明显可见的证据 ， 表明它含有液态水 。 但是现在 ， 所有的水都消失了 ， 事实上 ， 以现在的情况 ， 液态水无法在这颗红色星球的表面生存 。 不管怎么说 ， 现在不是这个星球了 。
火星现在只有一个稀薄的大气层 ， 而这个大气层现在还不够厚 ， 根本无法维持水的存在 。 所以在过去它一定有一个更厚 ， 更温暖的大气层 。 也就是说只有当火星也有一个保护性的磁层时 ， 大气才可能持续存在 。
天文学家非常肯定 ， 大约40亿年前火星失去了它的磁层 。 如果没有像地球一样的保护性磁层 ， 太阳的恒星风就可以自由进入火星 ， 并简单地将其大气层剥离 ， 永远消失在太空中 。 最后水和大气消失了 ， 火星变得又冷又干 。
地球的磁气圈是由位于地球核心的发电机产生的 ， 那是是一个旋转的、对流的铁水和镍团 。 那么同理 ， 火星肯定也有一个 。 这是它能产生一个保护性的磁层来保护它不受太阳伤害的唯一方法 。 但是火星比地球小 ， 在它形成之后 ， 火星比地球冷却得更快 。 一旦冷却 ， 它失去了核心的铁/镍发电机 ， 然后失去了大气 ， 最后失去了水 。
但是火星仍然有一个磁场 ， 只不过它很弱 ， 美国宇航局的MAVEN（火星大气和挥发性进化）航天器已经绘制了它的地图 。 研究表明火星现在有一个感应磁层 ， 而不是像地球那样的全球发电机磁场 。
火星产生的磁场与行星中心的发电机产生的磁场有不同的原因 。 它是由太阳风（一种流动的磁化等离子体）和非磁化行星本身之间的电磁相互作用引起的 。 科学家对于地球的磁场是非常清楚的 ， 并且已经研究了几十年 。 但是像火星这样的感应场不是 。
太阳风是一股带电粒子流 ， 以每小时近160万公里的速度撞击太阳周围的电子流 。 它与太阳系中的一切事物相互作用 。 风本身是磁化的 ， 所以它实际上很难穿透非磁化火星的高层大气 。 相反 ， 它在电离层产生电流 。 这实际上加强了磁场 ， 产生了感应磁层 。 直到现在 ， 科学家们才明白这一切是如何运作的 。
当太阳风中的离子和电子与这个感应磁场相撞时 ， 有些离子被引导到单向流动 ， 有些电子被引导到相反的方向 。 这就形成了电流 ， 它们在地球上从白天到夜晚传播 。
与此同时 ， 来自太阳的x射线和紫外线照射到火星的上层大气 ， 使其中一些不断电离 。 这就把上层大气中的一部分转变成电子和带电离子来导电 。
MAVEN和其他任务之前已经看到了这些当前层的本地化提示 。 但直到五年后的今天 ， 科学家们才能够绘制出完整的电路图 ， 从太阳风产生的电路到电能在高层大气中的沉积位置 。
这张图片来自于对火星周围电流的科学可视化 。 电流（蓝色和红色箭头）将火星包裹在一个嵌套的双环结构中 ， 从白天到夜晚 ， 它一直围绕着火星 。 这些电流环扭曲了太阳风磁场（图中没有） ， 太阳风磁场覆盖在火星周围 ， 在火星周围形成一个感应磁层 。 在这个过程中 ， 电流将火星的上层大气和感应磁层与太阳风电连接起来 ， 将感应磁层边界（微弱的内抛物面）和太阳风弓形激波（微弱的外抛物面）产生的电能和磁能传递出去 。


推荐阅读


上一篇：「」真实存在的“卫斯理”，蓝血人真的存在，他们生活在这里

下一篇：「伊隆·马斯克」三年来最大！太阳突然打了一个大“喷嚏”，网友担心：会断网吗？