一直以來，天文學(xué)界都認(rèn)為火星沒有磁場，所以在太陽風(fēng)面前毫無招架之力，以至于火星本來濃厚的大氣層都被吹跑了，只剩下了十分稀薄的一層大氣（表面氣壓僅有地球的0.8%）。但是我國科學(xué)家新近發(fā)現(xiàn)火星竟藏著一道“隱形盾牌”——能自發(fā)形成感應(yīng)磁場，所以才留住了少量的大氣！

據(jù)《長江日?qǐng)?bào)》3月15日?qǐng)?bào)道，武漢大學(xué)袁志剛、黃獅勇、林仁桐團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多所高校學(xué)者，借助天問一號(hào)軌道環(huán)繞器與美國MAVEN探測器的雙星同步觀測數(shù)據(jù)，進(jìn)行深入研究分析后發(fā)現(xiàn)了火星的感應(yīng)磁場形成機(jī)制和作用，相關(guān)論文在國際權(quán)威期刊《The Innovation》發(fā)表。

論文認(rèn)為，即便遭遇極端太陽風(fēng)沖擊，火星也能形成穩(wěn)定的感應(yīng)磁層，徹底推翻了“極端條件下火星將裸奔”的學(xué)界定論，刷新了人類對(duì)火星空間環(huán)境的認(rèn)知。

在太陽系的宜居帶里，火星如同是地球的“孿生兄弟”，有過溫暖濕潤的歲月，地表留下的河道與湖泊遺跡，都在訴說著它曾經(jīng)的生機(jī)。

但如今的火星，卻是寒冷荒涼的荒原，大氣稀薄到僅為地球的百分之一，這一切的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，都源于火星內(nèi)核“發(fā)電機(jī)”的熄火——約37億年前，火星失去了內(nèi)核產(chǎn)生的全球主磁場，這層地球賴以生存的“天然保護(hù)傘”消失后，太陽風(fēng)便長驅(qū)直入，不斷剝蝕火星大氣，把這顆紅色星球的“外衣”一點(diǎn)點(diǎn)吹走。

沒有全球磁場，火星就真的在太陽風(fēng)面前“裸奔”了嗎？這是學(xué)界爭論已久的問題。但研究發(fā)現(xiàn)火星能通過電離層與太陽風(fēng)相互作用形成感應(yīng)磁層，可當(dāng)太陽風(fēng)磁場處于極端徑向狀態(tài)時(shí)，這層磁層是否會(huì)直接消失，卻始終沒有定論。

不少研究認(rèn)為，這種極端條件下，火星的感應(yīng)磁層會(huì)徹底失效，太陽風(fēng)將毫無阻礙地沖擊火星大氣，那么事實(shí)會(huì)是這樣嗎？

要解開這個(gè)謎題，單顆探測器的觀測遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠——就像用單眼看東西，永遠(yuǎn)看不清全貌。武大團(tuán)隊(duì)想出了一個(gè)巧妙的辦法：讓中國天問一號(hào)與美國MAVEN探測器上演跨國家的“太空搭檔”，實(shí)現(xiàn)國際罕見的雙星同步觀測。

天問一號(hào)憑借大橢圓軌道特性，化身監(jiān)測太陽風(fēng)的“前哨”，在火星“上游”精準(zhǔn)捕捉太陽風(fēng)的磁場狀態(tài)；MAVEN則成為探索火星近空的“顯微鏡”，細(xì)致探測火星周邊的磁場變化。一遠(yuǎn)一近，一外一內(nèi)，兩顆探測器的配合，終于還原出了火星感應(yīng)磁層的真實(shí)模樣。

中美火星探測器聯(lián)合破謎，其觀測數(shù)據(jù)給出了顛覆性答案：即便在太陽風(fēng)磁場徑向的極端條件下，火星的感應(yīng)磁層依然穩(wěn)定存在！這層薄薄的“隱形盾牌”，靠的是火星電離層的“獨(dú)門絕技”——當(dāng)太陽風(fēng)來襲時(shí)，電離層會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，像一只無形的手把太陽風(fēng)磁場“捆住”，進(jìn)而形成感應(yīng)磁層，持續(xù)偏轉(zhuǎn)高能粒子，為火星大氣筑起防護(hù)屏障。

團(tuán)隊(duì)通過三維數(shù)值模擬，還找到了這道盾牌能否撐起的“核心開關(guān)”——電離層電導(dǎo)率。以往研究之所以得出磁層消失的結(jié)論，只是因?yàn)閰?shù)設(shè)置偏低，而貼近真實(shí)火星環(huán)境的模擬證明，火星電離層的電導(dǎo)率足夠支撐感應(yīng)磁層始終存在。

這層感應(yīng)磁層，雖算不上堅(jiān)不可摧，卻對(duì)火星的命運(yùn)至關(guān)重要。它無法完全阻止大氣流失，但能顯著放慢這一過程，為火星保留了基礎(chǔ)的大氣環(huán)境。

要知道，火星大氣的逃逸速度本就因火星引力較弱而偏低，太陽風(fēng)的轟擊更是讓大氣分子輕易“逃離”火星，而感應(yīng)磁層的存在，就像給火星大氣加了一道“減速帶”，讓這顆紅色星球沒有在太陽風(fēng)的侵蝕中徹底失去“呼吸”的能力。

而這一發(fā)現(xiàn)，不僅讓人類重新認(rèn)識(shí)了火星，更給未來的火星探索打下了關(guān)鍵基礎(chǔ)?；鹦鞘侨祟愄剿魃羁盏闹匾?，未來人類登陸火星、建設(shè)火星基地，都需要穩(wěn)定的空間環(huán)境支撐。

我國科學(xué)家的這番研究，為火星局部宜居環(huán)境的開發(fā)提供了核心科學(xué)依據(jù)——既然火星有感應(yīng)磁層的保護(hù)，其近空的輻射環(huán)境、大氣狀態(tài)都比此前預(yù)想的更友好，這讓人類邁向火星的腳步，又多了一份底氣。

更值得一提的是，這項(xiàng)研究的意義早已超越了火星本身。在宇宙中，有大量系外行星和火星一樣，沒有自身的內(nèi)稟磁場，它們是否能抵御恒星風(fēng)的侵蝕、保留大氣環(huán)境，一直是尋找宜居星球的關(guān)鍵問題。

而火星的“感應(yīng)成盾”模式，為這些行星提供了新的生存可能——它們或許也能通過電離層形成感應(yīng)磁層，在沒有天然磁場的情況下，守住自己的大氣，成為孕育生命的溫床。這一發(fā)現(xiàn)，為人類在茫茫宇宙中尋找宜居星球，打開了全新的思路。

從地球的“孿生兄弟”到荒涼的紅色星球，火星的演化史，本就是一部行星環(huán)境的“教科書”。武大團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)，不僅填補(bǔ)了火星空間環(huán)境研究的空白，更讓我們意識(shí)到，宇宙中的行星遠(yuǎn)比我們想象的更“聰明”，它們總能在極端環(huán)境中找到自我保護(hù)的方式。

而隨著天問一號(hào)等探測器的持續(xù)探索，火星的更多秘密還將被揭開，這份探索，不僅是為了了解一顆行星，更是為了讓人類在深空探索的道路上，走得更遠(yuǎn)、更穩(wěn)。

消息來源：《長江日?qǐng)?bào)》3月15日?qǐng)?bào)道《武大團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)！火星并非完全“裸奔”》網(wǎng)址
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