罗切斯特大学研究揭示：外星岩石海洋可为超地球提供强磁场，或成为生命宜居性的关键

2026年1月在《Nature Astronomy》上发表的一项开创性研究中，罗切斯特大学地球与环境科学系副教授中岛美纪（Miki Nakajima）等人提出，远古超地球深处的岩浆海（basal magma ocean, BMO）可能是这些行星产生强大磁场的关键源泉。该发现有望彻底改变我们对行星内部结构、磁场生成机制以及星际生命宜居性的认识。

1. 背景：超地球与磁场的谜题

超地球（super‑Earth）：质量介于地球与冰巨行星（如海王星）之间，主要为岩石构成，拥有固体地表。

磁场的重要性：地球磁场来自液态外核的发电机（dynamo），为地球提供对宇宙射线与高能粒子的屏障，保护大气与生命。

传统观念：许多超地球因为核心固化或全液态而缺乏类似地球的发电机，难以产生持久磁场。

中岛教授指出：“虽然地球磁场对生命至关重要，但我们观察到的金星与火星等类地行星缺乏磁场，原因在于其核心物理条件不满足发电机需求。若超地球能在核心或岩浆层中产生发电机，则其宜居性将大幅提升。”

2. 研究核心：岩浆海层的“磁场发动机”

实验与模拟：在罗切斯特大学激光能量实验室进行激光冲击实验，并结合量子力学模拟与行星演化模型。

研究对象：模拟超地球内部高压下的基底岩浆海（BMO），观察其电导率与磁场生成能力。

关键发现：在压强与温度的极端条件下，开云app深层岩浆变得高度电导——足以在数十亿年内维持强磁场。

意义：对于质量超过地球3–6倍的超地球，BMO发电机可产生比地球核心更强、更持久的磁场，为行星提供宇宙射线屏障，进而可能在更广阔的宇宙区域创造宜居环境。

中岛教授评论道：“这是一次令人振奋且挑战重重的工作，尤其因为我主要的背景是计算科学，而这次实验是我首次踏入实验领域。衷心感谢各领域合作伙伴的支持，期待未来对外星磁场的观测能够验证我们的假设。”

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3. 对行星科学与生命探索的深远影响

重新评估超地球宜居性：若多数超地球拥有强磁场，则宜居星系的数量大幅上升。

行星演化模型更新：将BMO的存在与演化纳入模型，可更准确预测行星内部热输运与化学演化。

观测前景：望向未来，望远镜与太空探测器将直接测量外星磁场，为验证BMO发电机理论提供实证。

4. 研究者与机构

主要作者：中岛美纪（Miki Nakajima）—地球与环境科学系副教授

实验团队：罗切斯特大学激光能量实验室、量子力学模拟组与行星演化模型组

发表期刊：《Nature Astronomy》

勇编撰自论文"Miki Nakajima et al, Electrical conductivities of (Mg,Fe)O at extreme pressures and implications for planetary magma oceans".Nature Astronomy.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。

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