长期以来，科学界普遍认为引力是驱动气体云向原行星盘转化并塑造太阳系的主要力量。然而，麻省理工学院（MIT）的一项最新研究表明，磁场可能在这一演化过程中同样发挥了至关重要的作用。相关研究成果已发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

研究团队在2008年于南极洲发现的一颗名为DOM 08006的陨石中，寻找到了保存在最古老物质内部的古代磁场证据。他们重点研究了该陨石中的微观颗粒——富钙铝包体（CAIs）。这些颗粒形成于太阳系诞生的前200,000年内，代表了迄今已知该时期最古老的物质。通过分析其磁学特征，研究人员发现，在太阳星云阶段就已经存在一个相当强烈的磁场，其强度估计比当今的地球磁场还要高出数倍，并可能在年轻太阳形成的同时，帮助推动原始物质向内运移。

麻省理工学院地球、大气和行星科学系教授 Benjamin Weiss 指出：“从球形云团到原行星盘的转变，是整个太阳系历史中最重大的事件之一。长期以来，理论界一直认为是由引力导致了这一过程，但我们的测量结果表明，磁场同样在其中扮演了重要角色。”

参与本项研究的还包括论文第一作者、MIT 2022届博士毕业生（现为普渡大学助理教授）Cauê Borlina，MIT 的 Elias Mansbach 和 Nilanjan Chatterjee，清华大学的白雪宁，剑桥大学的 Po-Yen Tung 和 Richard Harrison，加州理工学院的 François Tissot，以及加州大学洛杉矶分校的 Kevin McKeegan。

早期太阳磁场的运作机制

当带电物质运动时会产生磁场。在太阳系形成的早期阶段，坍缩的气体和尘埃云可能产生了包含带电粒子的等离子体。随着这些粒子在发育中的星盘中循环，它们极大地创造并维持了一个强大的磁场。Weiss 及其同事推断，如果当时存在磁场，它必然会在星盘内形成的某些物质上留下持久的印记。随着物质的冷凝，微小的磁性矿物会记录下周围磁场的强度。如果这些矿物能够历经数十亿年的沧桑并最终降落到地球，其“剩余磁化强度”就能为早期太阳系中磁场的存在及其对发育的影响提供坚实的证据。

在此之前，研究团队已经在太阳系开始形成约200万年后的时期找到了磁场的证据。当时，科学界普遍认为太阳已经形成，行星也开始聚集，早期的研究提示磁场可能促进了行星的形成。而这项最新研究则将探索时间进一步向前推进，聚焦于太阳本身仍在聚合的阶段，试图解答在行星形成之前、仅存在星盘的极早期阶段是否存在磁场这一长期争议的核心问题。

具有极度原始记录的陨石样本

为了探寻答案，研究人员将目光投向了 DOM 08006 陨石。该陨石于2008年在东极地冰盖的多米尼恩岭（Dominion Range）被发现。因其具有异常原始的化学成分，自发现以来便受到了广泛研究。DOM 08006 包含了太阳系形成最早阶段的矿物颗粒，其时间甚至可能早于太阳的完全成型。尽管经历了长达45亿年的太阳系演化历史，该陨石却奇迹般地保留了绝大部分原始矿物组成。

“其他陨石在这45亿年的历史中经历过各种各样的地质过程，”Weiss 解释道，“它们在太阳星云中形成，接着被吸积到含水的天体上，随后遭到破坏、进入小行星带，最终坠落地球。但不知为何，DOM 陨石所经历的蚀变比任何其他已知陨石都要少。”这种罕见的完整保存性，使其成为搜寻早期太阳系磁场证据的理想样本。

磁场强度超越现代地球p>

利用原始陨石的小块样品，研究团队分离出微小的矿物颗粒，并识别出了多个含有天然磁性矿物（包括铁）的 CAI。随后，他们通过一系列严苛的实验测试，确定这些微小颗粒是否依然完好保存着古老的磁化信息。

分析结果显示，这些矿物内部确实留存了磁场的微弱痕迹。据此测算，早期太阳系的磁场强度大约在150至600微特斯拉（microteslas）之间，这相当于现代地球磁场的3到12倍。这一发现强有力地证明了，在太阳形成的转折期，磁场在调控原行星盘内物质运动轨迹方面发挥了实质性作用。

“我们认为，这类强磁场当时正在帮助推动原行星盘中的气体向中心恒星（即太阳）汇聚，”Borlina 总结道，“引力当然也在其中发挥作用，但我们的研究表明，如果想要全面理解太阳和行星是如何诞生的，必须将磁场纳入核心影响因素之中。”

该项研究得到了美国国家航空航天局（NASA）的部分资助。