火星在其历史上存在全球磁场的时间，比科学家之前所知的要早得多。行星全球磁场来自科学家所说的发电机：在行星核心内产生电流的熔融金属流。在地球上，发电机使指南针指向北方，但是火星的发电机已经熄灭了非常之久。不列颠哥伦比亚大学研究人员与美国和法国科学家合作的新发现，使我们更接近于了解火星发电机的确切时间和持续时间，其研究发表在《科学进展》期刊上。

研究的第一作者、不列颠哥伦比亚大学地球、海洋和大气科学系博士后安娜·米特尔霍尔茨说：我们发现火星发电机运行时间分别在45亿年前和37亿年前。发电机是行星演化的很大一部分，新发现与到目前为止的想法非常不同，发电机可以告诉我们一些关于这颗行星的热史，演化，以及是如何到今天的位置，这对地球、火星、金星和水星这四颗类地行星来说都是独一无二的。关于行星磁性历史的线索，存在于其表面及其下面的磁化岩石中。

岩石就像录音机，尤其是火山岩，它们开始时是熔岩，但当它们在磁场的作用下冷却和凝固时，岩石中的矿物就会与全球磁场排成一条直线。通过测定这些岩石的年代，科学家可以估计在岩石就位时是否有发电机在活动。火星表面某些岩石中的磁性表明，火星发电机在43亿到42亿年前是活跃的，但39亿年前形成的三个大盆地上没有磁性，这让大多数科学家认为当时发电机是不活跃的。不列颠哥伦比亚大学科学家分析了新的卫星数据，发现了清晰的证据：

表明磁场来自不到37亿年前形成的卢卡斯平原熔岩流（远远晚于上述盆地）。还在火星北半球Borealis盆地上空探测到了低强度磁场，该盆地形成于45亿年前，被认为是火星上最古老的特征之一。亚利桑那州图森市行星科学研究所的地球、海洋和大气科学系教授、资深科学家凯瑟琳·约翰逊说：有这两个观察结果，它们指出了火星历史上已知最早的发电机，以及在许多人认为它已经熄灭5亿年后才出现的发电机。

研究人员为盆地上没有磁场提供了两种可能的解释：发电机可能在盆地形成之前停止，然后在卢卡斯·普兰姆形成之前重新启动，或者造成盆地的撞击，只是移动了地壳中含有可以携带强大磁性矿物的部分。这项研究的新数据来自火星大气和挥发分演化卫星MAVEN。早些时候，火星全球勘测者卫星收集了关于火星上磁性的数据，该卫星在1999年至2006年期间绕火星运行，主要是在离火星地表400公里的地方。

Maven于2013年发射，在距离地面约135公里的地方运行，接收到MGS无法检测到的较弱信号。Maven能够从地表及其附近的较小地物获取信号，这有助于研究人员区分磁性是来自这些地物，还是来自埋在火星地壳更深的较老岩石。这些新的发现让研究人员想知道，如果卫星更接近，会揭示什么？这项研究集中在两个特殊的特征上，但火星上的陨石坑仍然到处都有故事可讲。未来，探索可能会从卫星发展到无人机或气球，提供更详细的数据。

博科园｜研究/来自：不列颠哥伦比亚大学

研究发表期刊《科学进展》

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