火星失去的磁场可能淹没在行星的核心。

行星科学家约瑟夫·奥鲁尔克(Joseph O'Rourke)在月球和行星科学会议上提出,过量的氢从水分子中分离出来并储存在火星地幔中,可能会导致对流关闭,从而永远关闭磁场。

行星科学家认为磁场是由行星熔融铁芯的搅动产生的。对流依赖于密度更大的物质沉入核心,而较轻的物质上升到表面。铁的运动可以携带电荷,产生一个强大的磁场,可以保护行星的大气免受太阳风的破坏。

但是,如果像氢这样较轻的物质在铁芯附近沉降,它就会阻止致密物质下沉到足够深的深度,无法维持对流的进行。

瑟夫·奥鲁尔克认为:“氢太多,就可能完全关闭对流。它是一个无情的杀手。”

瑟夫·奥鲁尔克和他的同事认为氢可能来自火星矿物中的水。在热核附近,水会分裂成氢和氧。氧气会与其他元素形成化合物,并留在地幔的高处,但氢可能位于核心之上,有效地阻碍了磁场形成。

问题是火星上的矿物是否具备在合适的时间上提供氢气所需的能量。火星的地壳富含矿物橄榄石,它与水不能很好地结合,因此相对干燥。

在地球内部,压力迫使橄榄石转变成含有更多水分的矿石--瓦兹利石和林伍德石。到了更深的地方,矿石会变成布氏岩(Bridgmanite),然后再次变干。短时间内,布氏岩层可以起到缓冲水的作用,使核心能够继续保持对流。但研究表明,当地幔冷却时,布氏岩层会收缩并最终消失。

火星内部是否曾经存在过布氏岩的存储层,这取决于它的核心有多大。

火星在40多亿年前就有磁场了,科学家们一直在努力解释磁场是如何消失的,磁场消失的火星很容易受到太阳风的影响,太阳风会使火星的大气层和地表水都消失。

如果氢气关闭了火星的发电机,这样的动作就必须非常迅速。而先前的观测表明火星磁场在1亿年内就迅速消失了。

劳雷尔约翰霍普金斯应用物理实验室的詹姆斯·罗伯茨(James Roberts)提出的另一种理论认为,巨大的撞击可能会通过加热最外层的核心而关闭行星的发电机。

罗伯茨和奥鲁尔克的想法很相似,这可能需要更多复杂的火星任务才能弄清楚火星上到底发生了什么。

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