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第35章 火星磁场

机器觉醒从地球出发 流天河 1493 2024-11-14 17:41

  何擎峰之前就听约翰聊起改造火星的雄心勃勃的计划。其中对火星磁场的恢复是一个非常诱人的想法——火星磁场的丧失是导致火星大气消失的一个关键因素。虽然,约翰制定了改善火星大气层的长远计划,但这是治标不治本的方法——若是没有火星磁场的保护,这些人造的大气层最终还是会流失的。

  火星和地球一样曾经存在磁场,也是由行星内部的“巨大发电机”产生的。在行星的内部构造中,最内层是地核,再外层是地幔。当地核中高温的液态铁上升到接近地幔时,把热量传递给温度较低的地幔,自身温度降低导致密度增大而沉降——这样一升一降就形成了对流。这种对流运动就相当于普通发电机转动的线圈,产生了电流,从而制造出磁场。而如今火星只是存在着微弱的磁场。

  “要想恢复火星的磁场,这对我们现有的技术来说还是一个不可能完成的任务。”约翰对何擎峰说道。

  “不过,我们现在还是不清楚火星的磁场究竟是怎么丧失的,是吧?”何擎峰问道。

  “是呀,对于火星是如何丧失磁场的,现在也是众说纷纭。有一种观点认为,火星比地球要小,所以其内核中的放射性元素衰变释放出的能量也比地核少,于是火星的液态铁核很早就冷却凝固,不再能产生对流,‘发电机’也就停止运转了。”约翰答道。

  “这种观点似乎有问题吧!我记得差不多二十年前根据“洞察号”探测器的测量结果,火星还存在液态的内核的。”何擎峰反驳道。

  “另一种解释是火星是由于遭到巨大小行星的猛烈撞击而失去磁场的。在39亿年前太阳系形成早期,距太阳比较近的天体,包括地球和火星都遭到了大量小行星的猛烈撞击。在大轰炸期间,火星至少遭到了5颗相当大的小行星的撞击。每一次这样的大型撞击,都可能关闭火星地核的‘发电机’——此理论需要维持热量对流,而对流的一个重要条件是地幔的温度要比地核的温度低,如此才能对地核的起到冷却作用。但是,当大质量小行星撞击了火星,加热了火星的地幔,从而扰乱了火星地核中的对流。如果地幔因而温度骤然上升,甚至变得比地核的温度还高,它就无法对地核物质起到冷却作用,于是对流被迫停止,这样就导致火星的磁场消失了。”约翰又介绍道。

  “这个理论一听起来还觉得蛮有道理的。”

  “是的,这种理论获得了一些火星上的地质观测数据的支持——在火星上的小行星撞击坑中,只有最古老的那些坑才有磁性;而一些新撞击坑都没有磁性的痕迹。把撞击坑的年龄与磁场强度结合起来,结果表明大轰炸发生的时间大概是39亿年前,与火星磁场消失的时间大致相符。”

  “不过,地球当年也遭遇过类似的猛烈撞击呀,而现在去仍然保持强大的磁场,这是为什呢?”何擎峰对比疑惑不解。

  “地球的半径有火星的两倍还大,并且地核‘发电机’相较于火星的更强劲,在挺过这次强烈的撞击之后,它能够重新恢复运转。这个解释也只是我的猜测而已,并没有什么实质的科学数据的支持。”约翰答道。

  “不过,这个撞击理论我觉得还是有点问题——它说对流是由于地幔的温度过高,但是几十亿年都过去了,照理的话,地幔的热量会被传导和辐射到太空中去,温度必然会慢慢降低;这样的话,也符合星球温度的梯度变化现象,就如同很多星球如地球一样。这样一来的话,现在火星的地幔应该是有热量对流的。”何擎峰仔细思考之后,这样说道。

  “你的这个说法也有道理。不过,究竟是什么原因,我们目前还没有定论,这需要我们日后在获得更多的数据之后,才能有合理的解释。我们也只有在明白了火星磁场丧失的真正原因之后,才能对症下药。”约翰说道。

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