科学家远离火星发电机-“与我们的想法截然不同”

艺术家对美国国家航空航天局（NASA）的“火星大气和挥发性演化”或“人造”绕火星飞行的航天器的演绎。

火星在地球历史上比科学家以前知道的要早得多，也要晚得多。

行星的全球磁场是由科学家称之为发电机产生的：发电机核心内部的熔融金属流产生电流。在地球上，发电机使罗盘指针指向北方。但是火星的发电机已经灭绝了数十亿年。

UBC研究人员与美国和法国同事合作的最新发现于2020年5月1日发表在《科学进展》上，使我们更加了解火星发电机的确切时机和持续时间。

“我们发现火星发电机运行于45亿和37亿年前。迪纳摩时机是地球进化的重要组成部分，我们发现的结果与迄今为止的想法有很大不同。” UBC地球，海洋和大气科学系博士后研究员，该研究的第一作者安娜·米特尔霍尔兹（Anna Mittelholz）说。 。“发电机告诉我们有关地球的热历史，演变以及如何到达今天的情况，这对于每个地球行星-地球，火星，金星和水星来说都是独一无二的。”

有关行星磁历史的线索位于其表面上和下方的磁化岩石中。岩石就像录音机，尤其是火山岩。它们以熔岩开始，但是当它们在磁场的作用下冷却并凝固时，岩石中的矿物质便与整体磁场保持一致。通过对这些岩石进行测年，科学家可以估算出在放置岩石时发电机是否处于活动状态。

Lucus Planum熔岩流。

火星表面某些岩石的磁性表明，火星发电机在4.3到42亿年前就处于活动状态，但是在39亿年前形成的三个大型盆地中没有磁性，这使得大多数科学家认为，火星发电机是不活动的时间。

UBC研究人员分析了新的卫星数据，并发现了明显的证据，表明卢克斯普鲁纳姆火山熔岩流形成的磁场不到37亿年前，比上述盆地晚得多。

研究人员还发现了北半球北极圈内低强度磁场，该磁场形成于45亿年前，被认为是火星上最古老的特征之一。

“我们有这两个观察结果，指出了火星历史上最早的发电机，而在许多人认为它已经关闭后的十亿年前，就出现了一个发电机，”火星学教授凯瑟琳·约翰逊（Catherine Johnson）说。地球，海洋和大气科学系以及亚利桑那州图森市行星科学研究所的高级科学家，也为这项研究做出了贡献。

研究人员提供了两个关于盆地上方没有磁场的可能解释：发电机可能在盆地形成之前就已经停止，然后在Lucus Planum形成之前重新开始，或者造成盆地的影响只是使含有矿物的地壳部分移位了可以携带强磁性。

这项研究的新数据来自MAVEN，火星大气和挥发性演化卫星。早先有关火星磁场的数据是由“火星全球测量者”卫星收集的，该卫星在1999年至2006年之间绕地球旋转，大部分位于地面以上400公里。MAVEN于2013年发射升空，在距地面约135公里的地方运行，并拾取了MGS无法检测到的较弱信号。

MAVEN能够从表面及其附近的较小特征中拾取信号的能力有助于研究人员区分磁性是来自于这些磁场，还是来自深埋在地壳中的较旧岩石。

这些新见解使研究人员想知道，如果距离更近，可能会发现什么。Mittelholz指出，这项研究着重于两个特定特征，但陨石坑仍然遍布整个火星，并有故事可讲。将来，勘探可能会从卫星发展到无人机或气球，从而提供更详细的数据。

参考：“火星发电机的时间：核心场4.5和3.7 Ga以前的新约束”，作者：A。Mittelholz，C。L. Johnson，J。M. Feinberg，B。Langlais和R. J. Phillips，2020年5月1日，科学进展。DOI：
10.1126 / sciadv.aba0513