新華社訊 《參考消息》7月5日刊登美國每日科技網(wǎng)站報道《科學(xué)家過(guò)去有關(guān)水星的理論錯了嗎——它的巨大鐵核可能是因為磁性》。

報道中提到，美國馬里蘭大學(xué)的一項新研究對有關(guān)水星的一個(gè)流行假說(shuō)提出了質(zhì)疑。該假說(shuō)解釋了水星為何有著(zhù)相對其地幔（介于行星內核和地殼之間的部分）而言較大的內核。幾十年來(lái)，科學(xué)家們一直認為，在太陽(yáng)系形成過(guò)程中，與其他天體“撞了就跑”式的撞擊導致水星地幔大量流失，并留下了巨大、致密的金屬內核。但新研究揭示，原因不在于碰撞，而在于太陽(yáng)的磁性。

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馬里蘭大學(xué)地質(zhì)學(xué)教授威廉·麥克多諾和日本東北大學(xué)的吉崎昂開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型，顯示一顆巖態(tài)行星內核的密度、質(zhì)量和鐵含量受到其與太陽(yáng)磁場(chǎng)距離的影響。描述這一模型的論文發(fā)表在2021年7月2日出版的《地球與行星科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

麥克多諾說(shuō)：“我們太陽(yáng)系的4顆內層行星——水星、金星、地球和火星——由不同比例的金屬和巖石構成。隨著(zhù)行星距離太陽(yáng)越遠，其內核中的金屬含量會(huì )下降。我們的論文顯示，在太陽(yáng)系的早期形成過(guò)程中，原材料的分布受到太陽(yáng)磁場(chǎng)的控制，從而對這種情況作出了說(shuō)明。”

麥克多諾的新模型顯示，在太陽(yáng)系形成初期，年輕的太陽(yáng)被旋轉的塵埃和氣體云團包圍，鐵粒則被太陽(yáng)的磁場(chǎng)吸引向中心。當行星開(kāi)始從塵埃和氣體云團中形成時(shí)，相比距離太陽(yáng)較遠的行星，離太陽(yáng)較近的行星在其內核中吸收了更多的鐵。

研究人員發(fā)現，在巖態(tài)行星的內核中，內核的密度和鐵的含量與行星形成時(shí)太陽(yáng)周?chē)艌?chǎng)的強度相關(guān)。他們的新研究表明，在今后描述巖態(tài)行星——包括太陽(yáng)系外巖態(tài)行星——構成的嘗試中，應該將磁性考慮進(jìn)去。

麥克多諾利用現有的行星形成模型確定了在太陽(yáng)系形成過(guò)程中氣體和塵埃被拉入太陽(yáng)系中心的速度。他考慮了太陽(yáng)在形成時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并計算了該磁場(chǎng)如何穿過(guò)塵埃和氣體云團吸引鐵。

隨著(zhù)早期太陽(yáng)系開(kāi)始冷卻，未被吸引進(jìn)入太陽(yáng)的塵埃和氣體開(kāi)始聚集。離太陽(yáng)較近的團塊會(huì )暴露在較強的磁場(chǎng)下，因此會(huì )比離太陽(yáng)較遠的團塊含有更多的鐵。隨著(zhù)這些團塊匯集并冷卻成旋轉的行星，引力將鐵吸引到它們的內核中。

隨著(zhù)麥克多諾將這一模型納入行星形成的計算，它揭示了行星內核金屬含量和密度的一種變化率，這同科學(xué)家對太陽(yáng)系行星的已有認識非常吻合。水星的金屬內核約占其質(zhì)量的四分之三。地球和金星的內核只占其質(zhì)量的約三分之一，而作為巖態(tài)行星最外層的火星，其內核只占其質(zhì)量的約四分之一。