水星有一個基本上與自轉軸平行的偶極磁場,雖然磁場強度比地球的弱,但兩者卻很相似。人們首先想到的是,它們磁場的成因也許是相似或相同的。

那麼,地球磁場是怎麼形成的呢?

關於地球磁場的成因,有好多種說法。從20世紀50年代開始,所謂的“自激發電機”假說獲得越來越廣泛的讚同。多數人認為它不失為是個比較可以接受的理論。這個假說的依據是這樣的:

(1)地核物質是流體,高溫,具有良好的導電性能;(2)在極高的壓力下,地核物質性質發生了變化,即使在高溫時仍能保持弱的磁性;(3)地核物質在不斷地流動著和運動著。在這種情況下,流體地核物質在弱磁場內的運動,一方麵不斷地產生電流,同時,所產生的電流反過來使原來的弱磁場不斷得到加強。因此,地核就好像我們平常所說的發電機那樣有效地工作著。這就是所謂的“自激發電機”假說。

那麼,水星的磁場是不是像地球那樣,由“自激發電機”或某種類似於“自激發電機”的效應而產生的呢?

在外觀上水星磁場跟地球磁場很相像,水星的平均密度很大,每立方厘米5.46克,在太陽係八大行星中僅僅比地球小一些,說明它也有類似地球那樣的鐵核。地核直徑約7000千米,占地球體積的16.2%,質量大體是地球總質量的31%。據估計,水星鐵核包含著水星全部質量的70%—80%。這樣的話,鐵核的直徑就該有3600千米。按比例來說,水星的鐵核要比地球的地核大得多。

“自激發電機”假說要求行星的核心物質呈液態,可是,根據對水星的觀測和研究結果來看,它的內部很可能是固體了,當然就不可能以“自激發電機”那樣的效應來產生磁場。

正是基於這樣的考慮,在“水手10號”探測器飛臨水星和對水星進行探測之前,沒有人認為水星會有磁場。

水星有磁場,這是事實。如何理解呢?

有人認為,在水星形成的早期階段,它的液態核心還沒有凝固,水星磁場是在那個時候產生的,並一直保留到現在。這種觀點遭到許多人的反對,認為根本是不可能的。主要理由是,在過去的幾十億年當中,由於放射性元素產生熱能,或者其他像隕星襲擊等原因,使得水星內部相應部位的溫度上升到物質喪失磁性所必需的最低溫度之上,從而使殘留下來的磁場完全消失。所以,即使當時保留了部分磁場,現在也早已消失了。

還有人認為,水星與太陽風持續不斷地相互作用,也有可能會產生磁場。對這種主張的深入研究結果表明,這種相互作用雖然會由感應而產生磁場,但不可能產生與自轉軸平行的對稱性磁場。

看來,水星磁場是由某種我們還沒有想到或還不理解的原因造成的,這還是個難解的謎。不僅如此,有待完善的磁場成因理論,還必須能同時回答:

地球磁場是怎麼產生的?為什麼有的天體沒有磁場?為什麼金星有一個比水星更大更熱的內核,卻沒有明顯的磁場等等問題。