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备受关注的一类是“超级地球（巨型类地行星※1）”——质量大于地球，却小于气态巨行星或冰态巨行星。太阳系中不存在超级地球，但它被认为是银河系中常见的行星类型之一。
然而，判断某颗行星是否真正具备生命宜居环境，不仅要看表面是否有水和大气，“磁场”的存在也极为关键。
此次，以罗切斯特大学中岛美纪准教授为首的研究团队发现，超级地球深部存在的岩浆洋（熔融岩石层）可能产生比地球内核更强的磁场，保护行星免受有害宇宙线侵害。该研究成果论文已发表于《自然·天文学》（Nature Astronomy）。
地球磁场是抵御太阳风、宇宙线等辐射，保护大气和生命的屏障。该磁场由地球中心内核中液态铁构成的“外核”对流产生，这一机制称为“发电机效应※2”。
罗切斯特大学指出，超级地球这类巨型岩石行星的内核可能整体呈固态或液态，过去认为它们无法像地球那样生成磁场。若没有磁场，行星大气会被主星活动剥离，环境将变得对生命极为严酷。
但本次研究显示，“地幔底部”可能存在另一磁场源——“基底岩浆洋（Basal Magma Ocean: BMO※3）”。
基底岩浆洋是行星内核与地幔边界附近存在的岩浆层。行星形成初期表面被岩浆洋覆盖，随冷却逐渐凝固，此时含重成分的熔融物下沉积累，使地幔最深部长期保持熔融层。尤其超级地球内部比地球更高温高压，地幔深部岩浆洋可能维持数十亿年。
研究团队关注的是“基底岩浆洋是否导电”——发电机效应产生磁场需流体不仅对流，还需具备导电性。
为探究超级地球深部极端环境下岩石性质，研究团队利用罗切斯特大学激光能量研究所的“OMEGA EP激光器”开展冲击压缩实验。实验中，对构成地幔的主要物质之一氧化镁（MgO），以及含铁的铁方镁石（(Mg,Fe)O）矿物照射高功率激光，瞬间创造出相当于超级地球内部的数百万大气压、数千摄氏度超高压高温状态。
实验结果确认，这些岩石熔融时导电性大幅提升。值得注意的是，无论铁含量如何，熔融氧化镁本身就具有高导电性，这颠覆了“铁大幅增加导电性”的传统预期。测得的导电性充分满足地球磁场生成条件，且更大规模的超级地球可能产生更强磁场。
基于实验数据的模拟显示，质量为地球3至6倍的超级地球，其...
中岛美纪表示：“磁场对行星宜居性至关重要，但太阳系的金星、火星不存在地球那样的内部发电机。而超级地球不仅内核，岩浆也可能产生发电机效应，提升宜居性。”
本次发现可能大幅改变人类对系外行星内部结构与演化的传统认知。人类尚未探测的超级地球天空中，可能存在被强磁场保护的大气，甚至可能有极光闪烁。研究团队未来计划通过观测检测系外行星磁场，验证这一假说。
脚注：
※1 超级地球（Super-Earth）：质量大于地球、小于天王星和海王星，主要由岩石或金属构成的行星总称。
※2 发电机效应（Dynamo Theory）：天体内部导电流体（液态金属、等离子体等）对流旋转产生电流，进而维持磁场的机制。
※3 基底岩浆洋（Basal Magma Ocean: BMO）：地幔最下部、内核边界附近存在的部分或完全熔融岩石层。