来源：地质地球所  发布日期：2020-7-8

　　当前火星没有类似地球那样的全球偶极磁场，因为早在30多亿年前，火星发电机已经停止。但是，火星全球探测器（MGS，1996-2006）的首次发现表明火星还广泛存在着岩石剩余磁场。研究剩余磁场对进一步探究火星发电机演化历史及其与外部太阳风的相互作用具有重要意义，随后科学家开展了大量关于火星磁场的建模工作。

　　2020年7月，我国将执行“天问”火星探测计划，该计划包括环绕器和火星车，其中一个重要科学探测任务就是利用火星车上搭载的磁强计测量火星表面的岩石剩余磁场。但是从当前诸多火星全球剩余磁场模型来看，这些模型外推到火星地表的磁场还存在可靠性问题（图1）。为中国火星车的着陆区域（20°W-50°W，20°-30°N）提供一个相对可靠的局地剩余磁场模型，对于提前设定探测仪器参数、安排和布局探测方案具有重要参考价值。

　　地球与行星物理院重点实验室硕士生李欣舟在导师戎昭金副研究员和魏勇研究员的指导下，结合MGS 和MAVEN卫星在不同高度的磁场探测数据，采用等效偶极子方法，开发出一个新的火星局地剩余磁场模型。该模型根据相关火星地质地化的物理信息，假定了偶极子磁源分布在3层不同埋深的层面上。通过与不同全球磁场模型的对比，表明该方法构建的局地剩余磁场模型具有较低的拟合误差，因而具有相对更为可靠的模型精度。

　　利用本次模型，他们对火星车着陆区域的表面磁场进行了外推估计（图2）。通过对比其他火星全球磁场模型，认为局地磁场模型外推所得的表面磁场显示出更加不均匀，并且某些位置的场强可能比全球模型预测还要强得多，由此他们在文中建议：2020年中国火星车搭载的磁强计应该设计更宽的量程来测量火星表面磁场的不均匀性。下一步他们将结合InSight火表单点磁场数据来重新构建和评估局地磁场模型。

图1 （a）火星地形图。其中2020年我国火星车的着陆区域用红色矩形标出，中心位置（35°W，25°N）用红点标记。（b）红点位置处，不同火星全球磁场模型给出了磁场强度Bt随高度的变化

图2 从上到下，分别显示了本次工作的模型，及M14（Morschhauser et al.，2014）和L19（Langlais et al.，2019）两种全球磁场模型在火星表面预估的径向磁场（左）和磁场强度（右）

　　研究成果发表于Earth and Planetary Physics。（Li X Z, Rong Z J*, Gao J W, Wei Y, Shi Z, Yu T, and Wan W X. A local Martian crustal field model: Targeting the candidate landing site of the 2020 Chinese Mars Rover [J]. Earth and Planetary Physics, 2020, 4(4): 1-9. DOI: 10.26464/epp2020045）（原文链接）