火星磁场的存在时间可能比科学家们想象的要长2亿年——关键是，这段时间足以让它与火星表面液态水的存在重叠。
这是由哈佛大学行星科学家领导的一项新研究得出的结论，他们提出磁极倒转给人一种错误的印象，即火星上形成大型撞击坑（称为盆地）的时候，火星的磁力发电机已经停止了。
如果我们要了解这颗红色星球的古代历史，了解火星磁场的变化是至关重要的。
领导这项研究的哈佛大学的萨拉·斯蒂尔（Sarah Steele）在一份声明中说：“我们正试图回答一些主要的、重要的问题，比如万物是如何变成现在这个样子的，甚至是为什么整个太阳系是这样的。”“行星磁场是我们回答许多问题的最佳探测器，也是我们了解行星深层内部和早期历史的唯一途径之一。”
行星磁场是由行星内部深处的地球发电机效应产生的。像地球这样的行星有一个铁镍内核，它由两部分组成，固体内核和熔融的外核。当任何类地行星诞生时，它的核心都是完全熔融的，固体内核随着时间的推移而增长。当热量从凝固的内核泄漏出来时，它会产生对流，通过灼热旋转的熔融外核上升。这些对流通过一个预先存在的磁场上升，激发出电流，这些电流诱导出它们自己的磁场，反馈到先前存在的磁场并放大它。这是地球发电机。
然而，在火星内部，它的直径大约是地球的一半，随着热量泄漏和对流停止，地球发电机迅速冷却。当它这样做的时候，这颗红色星球上的地球发电机断断续续地停止了运转。这对火星后来的演变产生了重大影响。没有它的全球磁场，火星就无法抵挡太阳风，太阳风开始剥离它的大气层，包括这颗红色星球上的水，也无法保护火星表面免受有害的宇宙射线的伤害。
行星科学家曾认为火星的全球磁场在41亿年前就消失了。这是因为在41亿到37亿年前的轰击时期形成的巨大撞击盆地，在它们的岩石中没有保留任何强磁性的记录。在猛烈的撞击中，熔融岩石中的铁磁性矿物可以与周围的磁场对齐，随着被撞击变热的岩石慢慢冷却，这些铁磁性矿物的排列被锁定，使科学家能够在数十亿年后研究古代的磁场。然而，来自火星最大撞击的证据表明，撞击发生时没有磁场。
然而，斯蒂尔和她的同事，包括她的导师、哈佛大学的罗杰·傅，认为行星科学家误解了这些迹象。2023年，他们对著名的火星陨石艾伦·希尔斯84001（上世纪90年代，研究人员声称这块陨石含有微化石，自那以后一直是争议的主题）的部分进行了分析，表明有证据表明，陨石内的铁磁性矿物记录了磁场逆转。
现在，他们用计算机模型加强了这一说法，表明在撞击盆地形成时没有磁场记录并不是因为发电机关闭了，而是因为磁场正在经历磁极反转。这在地球上每几十万年发生一次，当南北磁极交换时；铁磁性矿物不确定指向哪里，最终的结果是，磁场看起来很弱或根本不存在。如果斯蒂尔的研究小组是正确的，那么火星上的全球磁场并没有在41亿年前消失，而是至少在39亿年前才消失。
斯蒂尔说：“我们基本上表明，可能从来没有一个很好的理由认为火星的发电机提前关闭了。”
虽然这些时间都是很久以前的事了，但这额外的2亿年可能对古代火星上存在生命的可能性产生了巨大的影响。这是因为它与火星表面被水覆盖的时代重叠，美国宇航局火星探测器已经发现了水覆盖的证据。由于火星表面仍然有磁场保护，生命可能有机会在水环境中开始，而不会被来自太空的辐射杀死。
火星上磁场的存在时间可能比人们想象的要长，这也对大气损失率产生了影响，美国宇航局的火星大气和挥发物演化（MAVEN）轨道飞行器仍在追踪这一过程。科学家们能够测量大气和水的损失率，并推断出火星大气曾经有多稀薄，以及火星过去可能有多少水。如果磁场直到后来才消失，那么大气损失也开始得更晚，这可能意味着科学家对火星变化条件的时间表可能需要稍微修改一下。
这项新发现发表在8月份的《自然通讯》杂志上。
