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新華社訊 《參考消息》7月5日刊登美國每日科技網站報道《科學家過去有關(guan) 水星的理論錯了嗎——它的巨大鐵核可能是因為(wei) 磁性》。
報道中提到，美國馬裏蘭(lan) 大學的一項新研究對有關(guan) 水星的一個(ge) 流行假說提出了質疑。該假說解釋了水星為(wei) 何有著相對其地幔（介於(yu) 行星內(nei) 核和地殼之間的部分）而言較大的內(nei) 核。幾十年來，科學家們(men) 一直認為(wei) ，在太陽係形成過程中，與(yu) 其他天體(ti) “撞了就跑”式的撞擊導致水星地幔大量流失，並留下了巨大、致密的金屬內(nei) 核。但新研究揭示，原因不在於(yu) 碰撞，而在於(yu) 太陽的磁性。
視覺中國供圖
馬裏蘭(lan) 大學地質學教授威廉·麥克多諾和日本東(dong) 北大學的吉崎昂開發了一個(ge) 模型，顯示一顆岩態行星內(nei) 核的密度、質量和鐵含量受到其與(yu) 太陽磁場距離的影響。描述這一模型的論文發表在2021年7月2日出版的《地球與(yu) 行星科學進展》雜誌上。
麥克多諾說：“我們(men) 太陽係的4顆內(nei) 層行星——水星、金星、地球和火星——由不同比例的金屬和岩石構成。隨著行星距離太陽越遠，其內(nei) 核中的金屬含量會(hui) 下降。我們(men) 的論文顯示，在太陽係的早期形成過程中，原材料的分布受到太陽磁場的控製，從(cong) 而對這種情況作出了說明。”
麥克多諾的新模型顯示，在太陽係形成初期，年輕的太陽被旋轉的塵埃和氣體(ti) 雲(yun) 團包圍，鐵粒則被太陽的磁場吸引向中心。當行星開始從(cong) 塵埃和氣體(ti) 雲(yun) 團中形成時，相比距離太陽較遠的行星，離太陽較近的行星在其內(nei) 核中吸收了更多的鐵。
研究人員發現，在岩態行星的內(nei) 核中，內(nei) 核的密度和鐵的含量與(yu) 行星形成時太陽周圍磁場的強度相關(guan) 。他們(men) 的新研究表明，在今後描述岩態行星——包括太陽係外岩態行星——構成的嚐試中，應該將磁性考慮進去。
麥克多諾利用現有的行星形成模型確定了在太陽係形成過程中氣體(ti) 和塵埃被拉入太陽係中心的速度。他考慮了太陽在形成時產(chan) 生的磁場，並計算了該磁場如何穿過塵埃和氣體(ti) 雲(yun) 團吸引鐵。
隨著早期太陽係開始冷卻，未被吸引進入太陽的塵埃和氣體(ti) 開始聚集。離太陽較近的團塊會(hui) 暴露在較強的磁場下，因此會(hui) 比離太陽較遠的團塊含有更多的鐵。隨著這些團塊匯集並冷卻成旋轉的行星，引力將鐵吸引到它們(men) 的內(nei) 核中。
隨著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(nei) 核金屬含量和密度的一種變化率，這同科學家對太陽係行星的已有認識非常吻合。水星的金屬內(nei) 核約占其質量的四分之三。地球和金星的內(nei) 核隻占其質量的約三分之一，而作為(wei) 岩態行星最外層的火星，其內(nei) 核隻占其質量的約四分之一。
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