克里斯托弗·戴维斯和乔恩·阜，《对话》 从国际空间站拍摄的一张近满月明亮地照耀在地球大气层上的照片
信用:NASA 行星的可居住性取决于许多因素
一个是强而持久的磁场的存在
这些磁场在地球表面下数千公里的液体核心中产生，并延伸到太空深处——保护大气层免受有害的太阳辐射
如果没有强磁场，一颗行星会努力保持可呼吸的大气——这对于我们所知的生命来说是个坏消息
发表在《科学进展》杂志上的一项新研究表明，大约40亿年前生命形成时，月球现已灭绝的磁场可能有助于保护我们星球的大气层
今天，地球有一个强大的全球磁场，保护大气层和低轨道卫星免受恶劣的太阳辐射
相比之下，月球既没有可呼吸的大气，也没有全球磁场
全球磁场是由行星和卫星核心的铁水运动产生的
保持流体流动需要能量，例如核心中的热量
当能量不足时，磁场就会消失
在没有全球磁场的情况下，太阳风中的带电粒子(来自太阳的辐射)靠近行星时会产生电场，加速带电原子(即离子)离开大气层
这一过程今天正在火星上发生，并因此失去氧气——这是由火星大气和挥发性演化任务直接测量的
太阳风还会与大气碰撞，将分子撞击到太空中
Maven团队估计，火星大气在其整个历史中损失的氧气量相当于23米厚的全球水层中包含的氧气量
我们的月球在40亿年前产生了自己的磁场
信用:NASA 探测古代磁场 这项新的研究调查了地球和月球早期的磁场是如何相互作用的
但是探索这些古老的领域并不容易
科学家们依靠古老的岩石，这些岩石含有小颗粒，在岩石形成时被磁化，从而保存了当时和当时磁场的方向和强度
这种岩石非常罕见，提取它们的磁信号需要细致的实验室测量
然而，这些研究揭示了地球至少在过去三年里产生了磁场
50亿年前，可能追溯到4年前
20亿年，平均强度刚刚超过现在的一半
在此之前，我们不太清楚磁场的表现
相比之下，大约40亿年前，月球的磁场可能比地球还要强，然后急剧下降到弱场状态，下降了3
20亿年前
然而，目前对这些古老领域的结构或时间变异性知之甚少
另一个复杂性是早期月球和地磁场之间的相互作用
这篇新论文模拟了北极对齐或相反的两个磁场之间的相互作用，表明这种相互作用扩大了我们星球和太阳之间的近地空间区域，使其免受太阳风的影响
这项新的研究是一个有趣的第一步，有助于理解在月球轨道或数亿年的平均时间内，这种影响有多重要，这对评估行星的可居住性很重要
但是要确定这一点，我们需要对地球和月球早期磁场的强度进行进一步的建模和测量
此外，强磁场并不能保证行星大气的持续可居住性——它的表面和深层内部环境也很重要，来自太空的影响也很重要
例如，太阳的亮度和活动已经进化了数十亿年，太阳风剥离大气层的能力也是如此
这些因素中的每一个是如何对行星的可居住性以及生命的进化做出贡献的，仍然没有被完全理解
它们的性质和相互作用的方式也可能随着地质时间的推移而改变
但值得庆幸的是，最新的研究为一个已经引人入胜的难题增加了另一部分
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