原本,火星也拥有一个由镍和铁水旋转对流形成的团块,但这个能够保护星球避免受到太阳风和其他太阳活动辐射的磁层,却因为行星自身的质量不够大而在较短的时间里就冷却了。而失去这个特殊发电机的火星,也就没有了自己保护性的全球磁场,随之而来的问题,便是行星大气和水也都慢慢离它而去。
火星现存的感应磁层是怎么形成的?具有怎样的特征?
地球在过去的46亿年时间里,用自己强大而稳定的磁场给生命提供了保护。虽然,火星早在数十亿年前就失去了与地球类似的保护性磁场,但目前的火星也拥有自己比较脆弱的感应磁层,只是它的磁力线分布等特征和强大程度,已与我们的地球磁场完全不同。
与地球磁场相比,火星现存的感应磁层要弱很多倍,科学家们也将太阳风和火星磁场之间的作用场景描绘了下来。
那火星现阶段拥有的感应磁场是怎么形成的呢?从根本上来说:这个磁场形成,其实始于太阳风中流动的磁化等离子,以及行星自身尚未被磁化的电磁之间发生的相互作用。太阳风喷射出的粒子流从未停止对周围世界的冲击,虽然它们自身已经在这个过程中被磁化,但它们要穿过尚未被磁化的火星大气却极具难度。
另一方面,当电流在电离层中产生,便会意味着磁场会变得更强大,而感应磁场便就这样产生了。虽然这个作用过程所产生的电流,的确与火星大气逃逸存在关联,但它形成原理却已经完全不同于地球的全球性保护磁场。而现在,大家已经可以直观的感受到,为什么地球的磁场比火星磁场更能保护好自己,以及星球上的所有事物。
为了直观的让大家明白火星和地球在磁力线分布上的不同之处,科学家们还根据目前的观测情况,进一步对两颗星球的磁力线进行了图像描述。
当然,在碰撞过程中,除了部分离子因为流动而形成的电流在火星上传播以外,那些从母恒星太阳所喷射出的超强紫外线和X射线辐射,也因为在不停撞击高层火星大气的时候被不断电离,这个过程也会让部分高层大气产生能够导电的带电粒子或电子。
虽然,在之前的许多火星探索任务中,我们都有捕获到火星现有磁层的局部信息,但是,我们得到这副完整的火星磁场电路图,却耗费了足足五年的时间。在下图中,科学家们对火星感应磁层的电流系统进行了呈现,并用蓝色来示意电流、红色表示负载电流: