第四十一章 火星磁場(chǎng)

　　何擎峰之前就聽約翰聊起改造火星的雄心勃勃的計(jì)劃。其中對(duì)火星磁場(chǎng)的恢復(fù)是一個(gè)非常誘人的想法——火星磁場(chǎng)的喪失是導(dǎo)致火星大氣消失的一個(gè)關(guān)鍵因素。雖然，約翰制定了改善火星大氣層的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，但這是治標(biāo)不治本的方法——若是沒有火星磁場(chǎng)的保護(hù)，這些人造的大氣層最終還是會(huì)流失的。

　　火星和地球一樣曾經(jīng)存在磁場(chǎng)，也是由行星內(nèi)部的“巨大發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的。在行星的內(nèi)部構(gòu)造中，最內(nèi)層是地核，再外層是地幔。當(dāng)?shù)睾酥懈邷氐囊簯B(tài)鐵上升到接近地幔時(shí)，把熱量傳遞給溫度較低的地幔，自身溫度降低導(dǎo)致密度增大而沉降——這樣一升一降就形成了對(duì)流。這種對(duì)流運(yùn)動(dòng)就相當(dāng)于普通發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈，產(chǎn)生了電流，從而制造出磁場(chǎng)。而如今火星只是存在著微弱的磁場(chǎng)。

　　“要想恢復(fù)火星的磁場(chǎng)，這對(duì)我們現(xiàn)有的技術(shù)來說還是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。”約翰對(duì)何擎峰說道。

　　“不過，我們現(xiàn)在還是不清楚火星的磁場(chǎng)究竟是怎么喪失的，是吧？”何擎峰問道。

　　“是呀，對(duì)于火星是如何喪失磁場(chǎng)的，現(xiàn)在也是眾說紛紜。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，火星比地球要小，所以其內(nèi)核中的放射性元素衰變釋放出的能量也比地核少，于是火星的液態(tài)鐵核很早就冷卻凝固，不再能產(chǎn)生對(duì)流，‘發(fā)電機(jī)’也就停止運(yùn)轉(zhuǎn)了?！奔s翰答道。

　　“這種觀點(diǎn)似乎有問題吧！我記得差不多二十年前根據(jù)“洞察號(hào)”探測(cè)器的測(cè)量結(jié)果，火星還存在液態(tài)的內(nèi)核的。”何擎峰反駁道。

　　“另一種解釋是火星是由于遭到巨大小行星的猛烈撞擊而失去磁場(chǎng)的。在39億年前太陽(yáng)系形成早期，距太陽(yáng)比較近的天體，包括地球和火星都遭到了大量小行星的猛烈撞擊。在大轟炸期間，火星至少遭到了5顆相當(dāng)大的小行星的撞擊。每一次這樣的大型撞擊，都可能關(guān)閉火星地核的‘發(fā)電機(jī)’——此理論需要維持熱量對(duì)流，而對(duì)流的一個(gè)重要條件是地幔的溫度要比地核的溫度低，如此才能對(duì)地核的起到冷卻作用。但是，當(dāng)大質(zhì)量小行星撞擊了火星，加熱了火星的地幔，從而擾亂了火星地核中的對(duì)流。如果地幔因而溫度驟然上升，甚至變得比地核的溫度還高，它就無法對(duì)地核物質(zhì)起到冷卻作用，于是對(duì)流被迫停止，這樣就導(dǎo)致火星的磁場(chǎng)消失了?！奔s翰又介紹道。

　　“這個(gè)理論一聽起來還覺得蠻有道理的?！?p>　　“是的，這種理論獲得了一些火星上的地質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的支持——在火星上的小行星撞擊坑中，只有最古老的那些坑才有磁性；而一些新撞擊坑都沒有磁性的痕跡。把撞擊坑的年齡與磁場(chǎng)強(qiáng)度結(jié)合起來，結(jié)果表明大轟炸發(fā)生的時(shí)間大概是39億年前，與火星磁場(chǎng)消失的時(shí)間大致相符?！?p>　　“不過，地球當(dāng)年也遭遇過類似的猛烈撞擊呀，而現(xiàn)在去仍然保持強(qiáng)大的磁場(chǎng)，這是為什呢？”何擎峰對(duì)比疑惑不解。

　　“地球的半徑有火星的兩倍還大，并且地核‘發(fā)電機(jī)’相較于火星的更強(qiáng)勁，在挺過這次強(qiáng)烈的撞擊之后，它能夠重新恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)解釋也只是我的猜測(cè)而已，并沒有什么實(shí)質(zhì)的科學(xué)數(shù)據(jù)的支持?！奔s翰答道。

　　“不過，這個(gè)撞擊理論我覺得還是有點(diǎn)問題——它說對(duì)流是由于地幔的溫度過高，但是幾十億年都過去了，照理的話，地幔的熱量會(huì)被傳導(dǎo)和輻射到太空中去，溫度必然會(huì)慢慢降低；這樣的話，也符合星球溫度的梯度變化現(xiàn)象，就如同很多星球如地球一樣。這樣一來的話，現(xiàn)在火星的地幔應(yīng)該是有熱量對(duì)流的。”何擎峰仔細(xì)思考之后，這樣說道。

　　“你的這個(gè)說法也有道理。不過，究竟是什么原因，我們目前還沒有定論，這需要我們?nèi)蘸笤讷@得更多的數(shù)據(jù)之后，才能有合理的解釋。我們也只有在明白了火星磁場(chǎng)喪失的真正原因之后，才能對(duì)癥下藥?！奔s翰說道。