38億年前，火星磁場離奇消失，現在科學家終於知道原因了

有相當多的證據表明,40億年前的火星是一個生機勃勃的世界,當時至少有三分之一的火星表面被海洋覆蓋,然而38億年前一次原因不明的磁場衰退,讓火星從一顆生機勃勃的藍色星球變成了今天死氣沉沉的紅色星球,考慮到地球磁場也有可能發生異變,所以長期以來,科學家都希望深入研究火星內部,探尋38億年前那場異變的根源。 洞察號傳回的數據顯示,雖然火星內核早已冷卻了數十億年,但火星仍是一個地震較爲多發的星球,通過火星上的地震,科學家才得以窺探到火星內核的祕密。 地球上的地震波在穿過不同材料時會發生不同變化,地質學家因此能得知地球內部的物質構成。1906年,地震學家發現地震波在地球的核心部分移動明顯慢於其他部分,從這些觀察中,他們推斷出外核是液態的,而上面的地脈是固態的,後續的研究進一步豐富了我們對地球核心的理解。 1936年,研究人員注意到地震波在內核上反彈,表明從液態到固態的轉變。這些來自細緻的地震研究的開創性發現,幫助我們揭示了我們星球核心的複雜層次。 在四年的活動期間,洞察號檢測到了數百次火星地震。然而,真正有趣的事情發生在2021年。在這一年,洞察號記錄了在星球的另一側發生的兩個重大事件。其中一個是大規模的火星地震,比以前檢測到的任何地震都要大,更強大。 另一個是一顆隕石的撞擊,震動了整個星球。這些事件發生在火星的遠側,爲洞察號提供了一個獨特的機會。着陸器現在可以分析那些不僅環繞火星,而且穿過火星的震波,這給研究人員提供了一個前所未有的機會,可以看到地震波穿越火星核心。 然後他們發現一個奇怪的現象,火星的核心似乎都是柔軟的液體,與地球的核心形成鮮明對比,地球的核心可能由液態的外核和固態的內核組成,內核甚至可能包含一個密度更大的內核。此外,他們發現火星的核心含有大量的氫元素,這些元素貢獻了近五分之一的行星重量,其中以硫最爲豐富,其次是較小量的氧、碳和氫。 這些發現表明,火星的核心比地球的核心密度低,可壓縮性更強,這也許就是火星磁場突然消失的原因。在地球上,磁場是由核心的活動維持的,熱量從內核傳遞到外核,引發地脈內的導電流體的流動,隨着地球的旋轉切割磁感線產生磁場。 然後,這個磁場與流體運動相互作用,再產生一個刺激磁場。而火星內核由於都是氫元素,難以長時間保持活性切割磁感線,所以才喪失了全球性的磁場。更可怕的是,地球磁場現在也在發生變化,磁極正在飄移,雖然磁場強度沒有發生什麼變化,但仍會給人類帶來一些困擾。 總體而言,雖然火星已經是一顆不適宜生命居住的星球了,但研究它的內核還是很有必要的,因爲人類文明總要移民火星,甚至還得恢復火星磁場,融化火星冰蓋,再造火星大氣層,重新讓它變成一顆藍色星球。最重要的是,這些研究也爲我們提供了關於地球自身的深入理解,幫助我們更好的預測和理解現在腳下這顆星球的未來。