觸發地球磁場產生，會與形成月球的大碰撞有關嗎？

eric955168

作者 台北天文館 | 發布日期 2022年11月13日 0：00

月球撞擊說與地球歷史的關聯，可能超乎我們想像。地球磁場可能是與生俱來，不是後來才出現的。

地球有全球性強大磁場，保護地球不受太陽風與宇宙射線威脅，地磁一定是地球形成初期就有。但出現時機和原因，很可能45億年前發生，受火星大小原行星撞擊，很可能與地球磁場的形成有關。

研究論文共同作者英國里茲大學應用數學系教授David Hughes於《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）聲明：「之前理論沒有留意兩者間可能的相關性。」

根據月球的起源假說之一：大碰撞說，行星間大型碰撞，撞飛物質形成地球衛星。科學家幾十年來，從研究同位素、隕石、地質學了解月球形成原因，但對地球磁場形成假設倒沒有進一步探討。

地球磁場形成猶如發電機，地球內部外核圈的液態鐵，加上行星自轉速度，據電磁感應原理，如此條件會形成感應電流，產生環繞地球的磁場。但地球怎麼會剛好有產生磁場的條件，一直是科學家大惑不解之處。作者說，若考慮這次撞擊，研究地磁產生的大哉問，須考慮以下問題：

• 是什麼條件，讓行星盤上形成強磁化的原行星？
  
• 是什麼撞擊，讓原行星留下強磁化的液態核心？
  
• 因撞擊削去原行星地殼地函，會影響強磁化核心嗎？
  
• 因撞擊讓原行星自轉減速，會使強磁化核心更穩定嗎？
  
• 受撞擊的原行星，重新建構時會不會影響磁場產生？
  

作者強調目前使月球形成的撞擊與地球磁場形成，兩者關聯性資訊還太少。但考慮地球磁場歷史，大碰撞影響還是不容忽視。如地球自轉跟磁場產生息息相關。研究人員說，因地球自轉與內部結構，地球發電機是天然穩定的動態過程，不像電力公司發電廠可開開關關或重新設定。且科學家還未釐清，地磁產生機制是因受撞擊啟動還是地球形成初期自轉造就強大的發電機，確未受之後大碰撞影響，還能持續運作。

芝加哥大學天文物理學家Fausto Cattaneo說：「地磁是研究地球史的活化石，如發電機的特徵，讓我們能推論早期地球環境發展歷程，也包括月球如何形成的線索。」無論撞擊前還是後，若多考慮發電機條件，也許會是研究地球磁場歷史的方向之一。