科學家最近研究發現，原來水星內部來歷不明的巨大鐵核，可能跟太陽的磁場有著密切的關系。

為什么水星有大鐵核？太陽磁場搞的鬼？

水星是太陽系八顆行星中最小的行星，也是距離太陽最近的行星。 水星最里面的富鐵核心占水星體積的50%至88%，其半徑占水星半徑的75%至85%。

麥克唐納說：“一顆恒星的成分是這樣的，所以它周圍的行星也一定是這樣的。根據太陽早期的磁力，太陽系中的每顆行星都不同程度地含有鐵。”

太陽系最里面的四顆行星——水星、金星、地球和火星——由不同比例的金屬和巖石組成。 隨著行星離太陽越來越遠，它們核心中的金屬含量也會減少。這是一個階梯變化。

根據科學家的研究結果，水星上的鐵含量最高，他的鐵核占總質量的75%。 而地球的鐵核才占地球總質量的三分之一，到了距離太陽最遠的火星，鐵核僅占到了總質量的四分之一。

對于水星為什么有一個大鐵核的問題，一直存在有一個錯誤的答案。幾十年來，科學家們一直認為，當水星與我們太陽系中的其他天體相撞時，它會撞走大部分的巖石地幔，從而只留下了巨大且致密的大鐵核。顯然，這種推論不能形成理論，我們還需要更科學、更合理的解釋。

鐵核是怎樣形成的？

研究人員發現，巖石行星核心中鐵的密度和比例與行星形成過程中圍繞太陽的磁場強度有關。

2021年7月2日，馬里蘭大學地質學教授威廉麥克唐納和東北大學龍吉崎在《地球與行星科學進展》雜志上發表論文，其中明確指出大鐵核不是由于碰撞造成的，而是由太陽的磁力引起的。

麥克多諾的新模型表明，在我們太陽系的早期形成期間，年輕的太陽被旋轉的塵埃和氣體云包圍時，太陽磁場將鐵粒子吸引到中心。

當行星開始由這些塵埃和氣體團塊形成時，離太陽較近的行星比離太陽較遠的行星在其核心吸收更多的鐵。

隨著早期太陽系開始冷卻，未被吸入太陽的塵埃和氣體開始聚集在一起。 靠近太陽的團塊暴露在更強的磁場中，因此比遠離太陽的團塊含有更多的鐵。 當這些團塊合并并冷卻成旋轉的行星時，引力會將鐵拉入它們的核心。

在太陽系中行星形成后，太陽磁場逐漸將鐵吸引到太陽系的中心區域，與太陽磁場的接近程度決定了行星的內部組成。這就解釋了為什么距離太陽最近的水星比其他巖石行星擁有體積、密度更大的鐵核。

什么是太陽磁場？

太陽的質量占太陽系的98%。它與地球相似，也有一個磁場。 太陽磁場是太陽與行星際空間之間的磁場 。太陽的狀態、運動和演化與磁場密切相關。

由于局部活動區磁場的干擾，太陽磁場僅在極地地區更為明顯，不如地球磁場完整。

太陽磁場主要在光球層、色球層和日冕下層，而日冕內外都很弱。

太陽磁場也滲透行星際空間，形成行星際磁場。太陽磁場與行星磁場相互作用，對行星施加兩種相反的吸引力和推進力。

離太陽越遠，太陽磁場的強度就越大，推動力和吸引力也越大。

這樣，當行星接近太陽時，引力增加，公轉速度增加。

反之，離太陽越遠，太陽磁場的強度越小，作用在行星上的力越小，行星的公轉速度就會減慢。

行星磁場的極性與太陽的整體磁場一致，隨著與太陽距離的增加而減弱。

太陽磁場的強度經常會發生變化，甚至會突然反轉極性。一旦太陽整體磁場的極性切換，行星際磁場的極性將立即改變。

隨著太陽磁場向外擴展，其強度會越來越弱。關于太陽磁場是怎么來的，有人認為現存的磁性是數十億年前形成太陽的物質遺留下來的，也有人認為太陽磁場是通過帶電物質的運動導致中子磁場被放大的結果。

磁場對鐵核影響的過程？

由于太陽向外界釋放能量，這些能量最初以電磁波的形式釋放。

但是，在三元平衡定律的影響下，這些電磁波在釋放的瞬間就會形成電子、質子、中子、原子等高能粒子。這些高能粒子也將被釋放到太陽周圍的各個地方。這些高能粒子中的大部分都帶有一定的電荷。

當太陽釋放這些高能粒子后，又遇到具有強磁場的行星時，由于磁場的作用，這些磁場會形成改變帶電粒子軌跡的力。

這種力與行星的引力相結合，最終將捕獲一部分帶電粒子。

由于太陽內部有電磁波，所以當同方向運動的電子形成其他質量較大的粒子時，它們也會自然而然地具有一定的初速度。

對于質量較大的粒子，其形成過程相對復雜，因此這些粒子在太陽內部產生后，往往保持相對較小的初速度。

這種較大質量的粒子也會受到太陽較大引力的影響，從而逐漸降低這些較大質量粒子遠離太陽的速度。

最終的結果是，這些質量較大的粒子更有可能聚集在離太陽更近的地方，聚集的粒子圍繞太陽公轉。

如果這些質量較大的帶電粒子遠離太陽的動能較小，當突然受到行星引力和磁場產生的力時，那這些較大質量的粒子就比較容易被這樣的行星所捕獲。

這種質量較大的粒子可能是比較復雜的原子。較復雜的原子與電子結合后，會形成一些較重的元素。

這也解釋了為什么靠近太陽的行星通常是密度更大的固體行星了。

這項工作的下一步是讓科學家們找到另一個類似于太陽系的行星系統，那是一個由離恒星更遠的巖石行星組成的行星系統。

如果這些系外行星的密度隨著它們從太陽向外輻射而降低，就像在我們的太陽系中一樣，那么研究人員就可以證實這一新理論了，并能推斷出恒星磁場會影響行星的形成。

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