磁场有助于行星留住海洋。
如果一颗行星失去了磁场，大气层就会随之消失，水也会随之流失。
要不是地球拥有强磁场，我们的星球看起来就会和火星一模一样。
东京大学的研究表明，强磁场在宇宙中或许十分罕见。
火星表面荒凉干燥，所剩无几的水被封存在冰盖中，或许也存在于地表之下。但仔细观察火星表面，你会看到类似海岸线或峡谷的地貌，那些地方曾发生过大规模洪水。
数十亿年前，火星的大气可能更加稠密，气温也略高。通过观察火星上类似地球河流三角洲的三角洲，有人据此提出，海洋曾覆盖火星的部分区域。（参见奇异地图 #1043。）还有人研究了火星陨石的成分，借此比较火星如今的化学组成与数十亿年前的状况。这两方面的证据都表明，大约40亿年前，火星北半球曾被一片巨大的海洋覆盖。
如今，这片海洋只留在人们的记忆中。东京大学牵头开展的一项最新研究发表于《自然·通讯》，解释了其中一个原因：数十亿年前，火星失去了磁场。失去磁场的保护后，火星大气层遭到剥离，最终，大气中的水蒸气流失到太空，海洋也随之蒸发。
磁场与海洋
太阳系是一个严酷的地方。赋予我们生命的太阳也能夺走生命。太阳会产生大量辐射——若没有磁场的保护作用，这些辐射足以灼毁地球。没有磁场，太阳风会剥离地球大气层，海洋也会蒸发并流失到太空。换句话说，地球最终会变得和火星一样。
地球是太阳系中唯一拥有强磁场的岩质行星。磁场很可能是火星与地球如此迥异的主要原因之一。但数十亿年前，火星也曾拥有强磁场。那么，后来发生了什么？
火星如何失去磁场与海洋
为探究这一问题，由东京大学的横尾俊平领导的团队在地球上的实验室里模拟了火星核心。团队用铁、硫和氢的混合物制成一种材料；研究人员认为，这些元素存在于火星核心中。
硫可能存在于火星核心中，因为火星陨石（取样自地壳和地幔）中，通常与硫共存的元素并不多。氢可能在核心中含量丰富，因为火星靠近太阳系中的“雪线”；在行星形成期间，那里水冰十分丰富。横尾告诉 Big Think：“我们可以合理地假设，火星核心是 Fe-S-H 液体，但还需要通过进一步观测火震（火星地震）加以验证。NASA 正在进行的 InSight 任务或许很快就能告诉我们更多信息。”
随后，团队将这种铁、硫和氢的混合物夹在两颗钻石之间，并用激光加热，以模拟岩质行星核心内部的高温高压环境。材料分离成两种截然不同的液体：一种含铁和硫，另一种含铁和氢。由于含氢的液体密度较低，它会上升至顶部。随着两种液体分离，便形成了对流。
这与火星早期历史中可能发生的情况相似。随着硫与氢分离，铁、硫和氢组成的液体会形成对流。这些对流会在火星周围形成保护性磁场。但这种对流持续时间很短。两种液体一旦完全分离，对流就会停止，磁场也会消失。最终，大气层会遭到剥离，海洋也会消失。
地球核心中的类似物理过程
铁硫液体与铁氢液体的这种分离现象在地球内部也存在，但有一个关键区别：温度。
横尾告诉 Big Think：“地球核心的温度（约6,740华氏度）远高于火星核心的温度。”在如此高温下，铁硫液体与铁氢液体会混合在一起。不过，在核心较高处、温度较低的区域，我们确实能看到分层现象。横尾说：“这就是为什么地球核心只有顶部呈分层状态，而火星核心则完全分层。地球核心要完全分层，应该还需要很长时间（比如10亿年）。”
换句话说，我们还有时间。
不过，这些结果对寻找适居系外行星也有启示。通常，判断太阳系外行星能否孕育生命的一个关键指标，是其表面能否存在液态水，并且温度既不太冷也不太热。但也许，强磁场也应成为另一项关键指标，用来判断行星能否留住水。而且，像地球这样强度的磁场很可能在宇宙中相对罕见。
