اگرچه این موضوع که در گذشته‌های دور در سطح سیاره مریخ به دلیل وجود یک میدان مغناطیسی آب وجود داشته سالهاست برای دانشمندان شناخته شده است، اما دلایل ناپدید شدن این میدان مغناطیسی حدود ۴ میلیارد سال پیش، تاکنون روشن نبوده است.
به تازگی تیمی از پژوهشگران فرانسوی-ژاپنی توانستند با بازآفرینی شرایط حاکم بر هسته مریخ، تا حدودی این معما را حل کنند.
باید دانست یکی از موضوعات بسیار کلیدی که باعث تداوم حیات بر سطح کره زمین شده، میدان مغناطیسی است که اطراف این سیاره را احاطه کرده و همچون «یک سپر محافظ» از ما در مقابل فضای بین سیاره‌ای بویژه در برابر بادهای خورشیدی (جریان ذرات باردار) که حتی ساختار «دی ان ای» ما را می‌شکند و جو را فرسایش می‌دهد، محافظت کرده است.
روی سیاره مریخ نیز در گذشته‌های دور میدان مغناطیسی وجود داشته که نقشی مشابه را ایفا می‌کرده است. این میدان باعث می‌شده که جو سیاره متمرکز باقی بماند و آب مایع نیز در سطح سیاره وجود داشته باشد. اما میدان مغناطیسی مریخ دوام چندانی نیاورده و سرانجام از بین رفته است.
میدان مغناطیسی چگونه کار می‌کند؟
منشا میدان مغناطیسی زمین به هسته آن برمی‌گردد، بویژه قسمت مایع هسته زمین که از آلیاژهای آهن و نیکل تشکیل شده است. با سرد شدن تدریجی هسته (که باعث انجماد تدریجی مواد مایع آن می‌شود)، مجموعه‌ای از حرکات همرفت در ماده سیالِ در حال چرخش در هسته مایع زمین ایجاد می‌شود و چیزی را ایجاد می‌کند که به آن «اثر دینامو» می‌گویند که قابلیت رسانای جریان الکتریکی دارد و می‌تواند یک میدان مغناطیسی را در خود حفظ کند.
اما درباره سیاره مریخ، اعتقاد دانشمندان بر این است که هسته سیاره هنوز عمدتا «مایع» است و همین موضوع باعث توقف زودهنگام حرکات همرفتی شده است.
چگالی هسته مریخ کمتر از زمین است
بررسی داده‌های لرزه نگاری ثبت شده توسط فضاپیمای «اینسایت» که توسط ناسا روی مریخ فرود آمده همچنین مطالعه ترکیب شهاب سنگ‌های مریخ، به دانشمندان کمک کرد تا بتوانند درباره ترکیب مواد هسته مریخ به آگاهی‌هایی دست یابند و به این نتیجه برسند که هسته مریخ چگالی نسبتاً کمی دارد و احتمالا با گوگرد و عناصر سبکی مانند هیدروژن، مخلوط با آهن مایع پر شده است.
دانشمندان در این تحقیق، برای شبیه‌سازی رفتار هسته مریخ در آزمایشگاه، نمونه‌هایی از آلیاژ آهن، گوگرد و هیدروژن را بین دو الماس فشرده (برای شبیه سازی شرایط فشار در هسته مریخ) و زیر تابش یک لیزر مادون قرمز (برای شبیه سازی دمای هسته مریخ) قرار دادند و به این ترتیب توانستند تغییراتی را که در ساختار و ترکیب مواد بوجود می‌آید، مشاهده کنند.
بر اساس مشاهدات آنها آلیاژ آهن، گوگرد و هیدروژن رفتار عجیبی داشته است: این نمونه که در ابتدا همگن بود، به تدریج به دو مایع مجزا تقسیم می‌شود که یکی غنی از گوگرد است و دیگری غنی از هیدروژن.
به نظر دانشمندان، احتمالا جدایی بین این دو مایع، هم باعث پیدایش میدان مغناطیسی در مریخ و هم ناپدید شدن زودهنگام آن شده است.
دانشمندان در توضیح این پدیده می‌گویند که آهن مایع غنی شده با هیدروژن (که چگالی کمتری نسبت به آهن مایع غنی شده با گوگرد دارد) به تدریج بالاتر از آن قرار می‌گیرد و در حین عبور باعث ایجاد حرکات همرفتی می‌شود.
این جریان‌ها (که تا حدودی شبیه جریان‌های همرفتی زمینی هستند)، احتمالا یک میدان مغناطیسی را در اولین مراحل تاریخ مریخ بوجود آورده و امکان حفظ آب مایع روی سطح آن را نیز فراهم کرده‌اند.
اما این جریان‌های همرفتی ادامه نیافتند زیرا زمانی که دو مایع کاملاً از هم جدا شدند، دیگر موتوری برای ایجاد حرکت در هسته وجود نداشته است. به این ترتیب میدان مغناطیسی موجود از بین رفته و جو مریخ در حدود ۴ میلیارد سال پیش در معرض تابش خورشیدی قرار گرفته است.