耶鲁大学的研究团队或许已经破解了一个长期困扰科学界的难题：为何某些金属陨石会展现出磁场的迹象——这一发现可能揭示行星核心磁发电机的形成过程。
行星磁学是理解众多天体内部结构与演化的关键。例如，地球、水星以及木星的两个卫星——木卫三和木卫一的核心均能产生可探测的磁场。火星和月球上也发现了古老的磁性痕迹。
然而，有些陨石——即落到地球上的小型太空岩石——却显示出磁性的迹象。科学家指出，某些铁陨石中残留着内部产生的磁场，这在理论上是不可行的。尽管铁陨石被认为是小行星（小型行星体）的金属核心，但这些核心并不具备同时产生和记录磁性所需的特定内部特征。
在一项新研究中，耶鲁大学的科学家张中天与大卫·伯科维奇提出，在特定条件下，小行星之间的碰撞可能导致金属小行星的形成，这些金属小行星能够产生磁场，并通过自身的材料记录磁性。这些小行星的碎片可能会以陨石的形式降落到地球。
这项研究已发表在《美国国家科学院院刊》上。
“我意识到这个谜题已经存在一段时间了，”耶鲁大学地球与行星科学系的研究生、该研究的第一作者张中天表示。“当我第一次来到耶鲁并与戴夫讨论潜在的研究方向时，他发给我的一篇论文是关于铁陨石中古地磁的观察。”
几年后，张开始研究所谓的“碎石堆”小行星，这种小行星是由引力导致的小行星碰撞的碎片重新组合而成。
这项工作激发了张和伯科维奇思考碎石堆现象是否可能与磁场的生成有关。
研究人员的模型表明，在小行星碰撞后，新的重铁小行星可能会形成一个寒冷的碎石堆内核，外层则是温暖的液体。他们报告称，当较冷的地核开始从外层吸收热量，并释放出硫等较轻的元素时，就会引发对流，从而产生磁场。
根据他们的模型，这种发电机能够产生持续数百万年的磁场，这段时间足以让数十亿年后的科学家在铁陨石中探测到其存在。
耶鲁大学文理学院的地球与行星科学教授弗雷德里克·威廉·拜内克（Bercovici）表示：“对于这个谜题的几个部分，中天设计了一个创造性且聪明的解决方案。”
“例如，堆堆堆芯的想法就像把冰块扔进熔化的金属中，”伯科维奇说。“它们不能太大也不能太小，但有一个最佳尺寸，既要小到足以在太空中冷却，又要足够快地沉入熔化的金属中，并在中心堆积，形成一个像地球一样的内核，至少在一段时间内是这样。”
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