2025年高考物理火星磁場(chǎng)消失之謎

　據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，日前，科學(xué)家最新研究稱，多次特大小行星碰撞火星事件最終導(dǎo)致火星的磁場(chǎng)徹底消失。
　

科學(xué)家解開(kāi)火星磁場(chǎng)消失之謎　　

　　最新研究顯示，特大小行星碰撞導(dǎo)致火星磁場(chǎng)消失。如圖是烏托邦隕坑，其直徑為3.3公里，形成于41億年前，科學(xué)家推測(cè)該隕坑是第五次小行星碰撞形成的，火星磁場(chǎng)也是從此消失
　　
　　基于當(dāng)前火星表面較大隕坑的存在，科學(xué)家認(rèn)為在火星早期幾億年的時(shí)間段中先后遭遇了至少15次特大小行星碰撞，每次這樣的小行星碰撞殺傷性足以殺死地球表面上的恐龍。近期一項(xiàng)最新計(jì)算機(jī)模擬顯示，火星磁場(chǎng)可能在遭受四次特大小行星碰撞之后就變得十分虛弱，最終在遭受第五次小行星碰撞后，火星磁場(chǎng)就徹底消失了。
　　
　　美國(guó)馬里蘭市約翰－霍普金斯應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室研究小組成員詹姆士－羅伯茨（JamesRoberts）說(shuō)：“第五次小行星碰撞形成了現(xiàn)今火星表面直徑3.3公里的烏托邦隕坑（Utopiacrater），其歷史可追溯至41億年前。很可能前四次小行星碰撞就已基本上摧毀火星磁場(chǎng)，第五次的小行星碰撞作用力就如同‘壓斷了駱駝后背的稻草’一樣。”
　　
　　地球上擁有磁場(chǎng)是由于熱量在旋轉(zhuǎn)熔化內(nèi)核和冷卻地幔層之間傳輸，其間的溫差將有助于形成“發(fā)電機(jī)效應(yīng)”，從而維持磁場(chǎng)的持久穩(wěn)定。但是太陽(yáng)系首次形成時(shí)經(jīng)歷了一段混亂時(shí)期，稱之為“后重轟炸期”，期間一些較大的形成行星的殘留物碰撞轟擊在年輕的火星、地球、金星和水星表面。
　　
　　羅伯茨稱，正值“后重轟炸期”，火星表面上的烏托邦隕坑形成，大致在相同時(shí)間火星磁場(chǎng)完全消失。這項(xiàng)研究報(bào)告詳細(xì)發(fā)表在近期出版的《地球物理學(xué)研究雜志》上。依據(jù)這項(xiàng)最新計(jì)算機(jī)模型，烏托邦隕坑注入了大量的熱量進(jìn)入火星地幔層，徹底地減少了磁場(chǎng)形成的溫差。他告訴美國(guó)國(guó)家地理雜志新聞?lì)l道記者說(shuō)：“如果地幔過(guò)熱，將無(wú)法直接有效地冷卻火星內(nèi)核，因此也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。”
　　
　　沒(méi)有磁場(chǎng)保護(hù)，火星將暴露于太陽(yáng)風(fēng)的完全灼燒下，太陽(yáng)風(fēng)是太陽(yáng)噴射的持續(xù)帶電粒子流，它將緩慢地侵蝕火星大氣層，直至將大氣層削弱成僅包裹著氣體殘留物為止。隨后惡劣的氣候變化將很快到來(lái)，從而促進(jìn)火星表面逐漸轉(zhuǎn)變成現(xiàn)今的荒蕪模樣。
　　
　　羅伯茨稱，雖然類(lèi)似的小行星碰撞產(chǎn)生的破壞力也足以摧毀地球磁場(chǎng)，但要摧毀地球磁場(chǎng)，還需要比火星上遭受的更巨大的小行星碰撞。
　　
　　地球地幔厚度是火星地幔的兩倍，并且地球內(nèi)核的攪動(dòng)更加頻繁，因此很難摧毀地球上的磁場(chǎng)。金星也缺少全球范圍的磁場(chǎng)，但是科學(xué)家們認(rèn)為這是由于金星地幔較干燥和僵硬，因此很難導(dǎo)致熱量流通循環(huán)。

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