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江蘇邱成機電有限公司

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據國外媒體報道，火星磁場(chǎng)到底是如何消失的？來(lái)自加拿大多倫多大學(xué)的賈法爾·阿爾卡尼-哈梅德日前就該問(wèn)題提出了一種新的觀(guān)點(diǎn)。阿爾卡尼-哈梅德認為，一顆曾在火星附近運行，后來(lái)又與之發(fā)生碰撞的較大小行星是導致火星磁場(chǎng)消失的真正原因。

在40億年之前，剛形成不久的火星也曾擁有過(guò)磁場(chǎng)，而且其強度還與地球磁場(chǎng)非常接近。不過(guò)，火星磁場(chǎng)在存在了短暫的時(shí)間后便神秘地消失了。

在解釋火星磁場(chǎng)消失的各種觀(guān)點(diǎn)中，最主要的一種認為：隨著(zhù)火星核的冷卻，其中液態(tài)金屬的對流逐漸減弱，最終導致了磁場(chǎng)的消失。

為了揭開(kāi)火星磁場(chǎng)消失的秘密，阿爾卡尼-哈梅德與同事們設計了一套新的計算機模型。他們認為，要想解釋磁場(chǎng)消失的原因，首先應查清它是如何出現的。

加拿大科學(xué)家表示，當年推動(dòng)火星液態(tài)核心內金屬流運動(dòng)的力量并非來(lái)源于火星內部，而是來(lái)自一顆被年輕的火星所俘獲的大型小行星。

根據阿爾卡尼-哈梅德等人的計算，在太陽(yáng)和木星的聯(lián)合作用下，這顆小行星可能曾沿一條穩定的軌道繞火星飛行，兩者之間的距離約10萬(wàn)公里。不過(guò)，在火星引力的作用下，該小行星開(kāi)始逐漸地向火星靠近。當兩者的距離接近到5~7.5萬(wàn)公里時(shí)，小行星所產(chǎn)生的引力已足夠打破火星核內部原有的平衡，并誘發(fā)其中金屬流的運動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生出磁場(chǎng)。小行星在火星上誘發(fā)磁場(chǎng)的過(guò)程持續了大約5000~15000年。

在此之后，小行星仍在不斷地向火星靠近并使后者的磁場(chǎng)又維持了數百萬(wàn)年的時(shí)間。阿爾卡尼-哈梅德認為，如果該小行星的自轉方向與火星的保持一致，或者其沿相反的方向繞火星旋轉，那么火星磁場(chǎng)還有可能維持更長(cháng)的時(shí)間。

最終，在火星引力的作用下，這顆小行星發(fā)生了分裂，有此產(chǎn)生的大量碎片落向火星并孕育出了一些龐大的環(huán)形山。

隨著(zhù)小行星的解體，火星磁場(chǎng)也隨之消失了（確切地

說(shuō)，應是減弱為原先的數百分之一）--火星核內部原有的對流現象太弱，不足以孕育強大的磁場(chǎng)。

而磁場(chǎng)的消失可能還在火星氣候變化的過(guò)程中發(fā)揮了極其重要的作用。據科學(xué)家們估價(jià)，在磁場(chǎng)消失后，火星的氣候逐漸由原先的溫暖濕潤變得寒冷干旱。

火星磁場(chǎng)消失之謎有新解：火星內核被熔化

瑞士科學(xué)家們通過(guò)實(shí)驗室模擬實(shí)驗得出結論稱(chēng)，數億年前就消失了的火星磁場(chǎng)不久后將再次恢復。據《新科學(xué)家》雜志報道稱(chēng)，科學(xué)家們研究發(fā)現，火星的部分內核被熔化是導致火星磁場(chǎng)消失的主要禍首。

以瑞士聯(lián)邦工學(xué)院（位于蘇黎世）的安德魯-斯圖阿爾特為首的瑞士科研小組通過(guò)模擬實(shí)驗成功再現了火星內核部分地區的壓力和溫度。在此次模擬實(shí)驗中，科學(xué)家們利用填充了鐵、鎳和硫混合物的金剛石密封艙，它的壓力被調節到了40兆帕斯卡。通過(guò)實(shí)驗，研究人員成功發(fā)現，在火星內核溫度達到1500開(kāi)氏度時(shí)，密封艙內的混合物應該處于液態(tài)狀。不過(guò)內核外層會(huì )出現固化現象。當然，只有在火星內核中硫的含量不超過(guò)10.6%時(shí)才會(huì )出現上述現象?？茖W(xué)家們稱(chēng)，這可以解釋火星的磁場(chǎng)為何消失了，同時(shí)也可以解釋地球的磁場(chǎng)為何至今仍然存在?？茖W(xué)家們認為，地球磁場(chǎng)之所以至今依然存在，就是因為地核內部是固態(tài)的。固態(tài)地核內層與被熔化了含大量鐵的外層相互摩擦便產(chǎn)生了地球磁場(chǎng)，其工作原理類(lèi)似于直流發(fā)電機。

科學(xué)家們表示，如果火星內核被熔化了的部分能夠重新結晶變成固態(tài)形式，那么消失已久的火星磁場(chǎng)還將再次出現。

物理術(shù)語(yǔ)編輯 播報

磁感線(xiàn)（Magnetic Induction Iine）：在磁場(chǎng)中畫(huà)一些曲線(xiàn)，用（虛線(xiàn)或實(shí)線(xiàn)表示）使曲線(xiàn)上任何一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同（且磁感線(xiàn)互不交叉），這些曲線(xiàn)叫磁感線(xiàn)。磁感線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)。規定小磁針的北極所指的方向為磁感線(xiàn)的方向。磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn)都是從N極出來(lái)進(jìn)入S極或傳向無(wú)窮遠處，在磁體內部磁感線(xiàn)從S極到N極。

磁感線(xiàn)是為了形象地研究磁場(chǎng)而人為假想的曲線(xiàn)，并不是客觀(guān)存在于磁場(chǎng)中的真實(shí)曲線(xiàn)。但可以根據磁感線(xiàn)的疏密，判斷磁性的強弱。磁感線(xiàn)密集，則磁性強，稀疏，則弱。

磁感應強度：與磁力線(xiàn)方向垂直的單位面積上所通過(guò)的磁力線(xiàn)數目，又叫磁力線(xiàn)的密度，也叫磁通密度，用B表示，單位為特斯拉（T）。

磁通量：磁通量是通過(guò)某一截面積的磁力線(xiàn)總數，用Φ表示，單位為韋伯（Weber），符號是Wb。 通過(guò)一線(xiàn)圈的磁通的表達式為：Φ=B·S（其中B為磁感應強度，S為該線(xiàn)圈的面積。） 1Wb=1T·m2

安培力：（左手定則）F=BILsinθ 矢量表達式：F=I×BL。

洛倫茲力：（左手定則）（微觀(guān)上）F=qvBsinθ 矢量表達式：F=qv×B。

模擬實(shí)驗編輯 播報

電腦模擬系統破解地球磁場(chǎng)南北顛倒之謎

美國《國家地理雜志》發(fā)表文章解釋了地球磁場(chǎng)“南北顛倒”的原因。1845年德國數學(xué)家卡爾·高斯開(kāi)始記錄地球磁場(chǎng)數據，與那時(shí)相比，今天的磁場(chǎng)強度減弱了近10%左右。而且這種勢頭還將繼續。

從地質(zhì)記錄來(lái)看，地球磁場(chǎng)平均大約每20萬(wàn)年翻轉一次

，不過(guò)時(shí)間也可能相差很大，并不固定，上一次磁場(chǎng)翻轉是在78萬(wàn)年前。

專(zhuān)家認為，地球磁場(chǎng)來(lái)自地球深處的地心部分。固體的地心四周是處在熔解狀的鐵和鎳液體。地心在金屬液中的運動(dòng)，產(chǎn)生了電流，形成了地球磁場(chǎng)。而該磁場(chǎng)屏蔽了宇宙射線(xiàn)，主要是太陽(yáng)風(fēng)暴對地球的襲擊，保護了地球生命的延續?？茖W(xué)家發(fā)現，火山巖漿凝固時(shí)，其中的鐵總是按磁場(chǎng)方向排列。專(zhuān)家把這一現象稱(chēng)為地球動(dòng)力學(xué)，地球磁場(chǎng)是由地球動(dòng)力支配的，他們根據這一理論發(fā)展的電腦模擬系統發(fā)現，地心周?chē)囊后w物質(zhì)，總是處在不穩定狀態(tài)，以非常緩慢的速度轉動(dòng)，一般大約每年移動(dòng)1°。然而在受到某種干擾時(shí)，這個(gè)速度會(huì )變得越來(lái)越快，使原有的磁場(chǎng)偏離極地越來(lái)越遠，最后發(fā)生南北極互換的現象。

幾萬(wàn)年來(lái)，蜜蜂、鴿子、鯨魚(yú)、鮭魚(yú)、紅龜、津巴布韋鼴鼠等動(dòng)物一直依賴(lài)先天性的本能在磁場(chǎng)的指引下秋移春返，一旦磁場(chǎng)消失，它們的命運很難預測。

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