美国科学家近日研究发现，犹如地球上的雪花在大气中形成并飘落地面一样，在水星的内部深处，铁原子会形成“雪花”并落向水星核心。研究人员认为，这种铁“雪”的运动可能与水星神秘磁场的形成有关。相关论文发表在《地球物理学研究通讯》（Geophysical Research Letters）上。

 

水星是太阳系最靠内的行星，也是除地球之外唯一一个拥有全球性磁场的陆地行星。不过水星的磁场比地球的大约要弱100倍，迄今为止大部分的模型都无法解释如此之弱的磁场。

 

水星的核主要由铁构成，另外科学家认为它还应该含有硫，可以降低铁的熔点，从而在水星磁场的产生过程中发挥了重要作用。

 

在最新的研究中，为了更好地理解水星核的物理状态，美国伊利诺伊大学和凯斯西储大学的科学家在实验室中模拟了水星核的状况。研究人员利用多顶砧装置（multi-anvil apparatus）分析了铁硫混合物在高温高压下的熔化行为。

 

在实验中，铁硫混合物样品被压缩到特定的压力和加热到特定的温度，然后进行淬火处理，一分为二，利用电子扫描显微镜和电子探针微量分析仪进行了分析。

 

论文第一作者、伊利诺伊大学的Bin Chen表示，快速淬火能够保存样品的质地，并展现出固相和液相的分离。随着熔化进行，水星核外层的铁硫混合物逐渐冷却，铁原子浓缩成立方体的“雪花”形状并落向水星中心。随着铁“雪”降落以及富硫液体的上升，对流形成，驱动了“发动机”，从而产生了水星的弱磁场。

 

论文合著者、伊利诺伊大学的Jie Li说：“水星‘飘雪’的核心开启了新的理论，即对流引起了全球磁场。我们的发现对于理解水星和其它行星以及月亮核的本质和进化具有直接的意义。”（科学网 梅进/编译）

 

（《地球物理学研究通讯》（Geophysical Research Letters），doi:10.1029/2008GL033311，Bin Chen，Steven A. Hauck II）