Загадка одностороннего магнитного поля Марса: новое объяснение из глубин планеты

Около четырёх миллиардов лет назад Марс обладал мощным магнитным полем, сходным с земным, которое защищало его плотную атмосферу от солнечного ветра. Сегодня от этого щита остался лишь слабый магнитный след, зафиксированный в породах планеты. При этом этот след особенно силён в южном полушарии Марса, что уже долгое время ставит учёных в тупик.
Загадка одностороннего магнитного поля Марса: новое объяснение из глубин планеты
Изображение носит иллюстративный характер

Специалисты из Института геофизики Техасского университета (UTIG) провели исследование, результаты которого опубликованы в журнале Geophysical Research Letters. Главный вывод работы — древнее магнитное поле Марса покрывало только южную часть планеты. Эта гипотеза впервые находит прямое соответствие с тем, как распределён современный магнитный отпечаток в марсианской коре.

В отличие от Земли, где магнитное поле охватывает всю планету, у Марса оно было односторонним. Причина этого, как полагают авторы исследования, — в особенностях внутреннего строения красной планеты. По словам ведущего автора, научного сотрудника UTIG и школы геонаук Джексона при Техасском университете Чи Яна: «Без твёрдого внутреннего ядра гораздо проще получить магнитное поле, локализованное в одном полушарии».

Чтобы проверить эту гипотезу, учёные использовали суперкомпьютеры и провели дюжину симуляций, моделируя Марс с полностью жидким ядром. В каждой модели северная часть мантии была сделана горячее южной, что привело к более интенсивному оттоку тепла через южное полушарие. Этот температурный градиент запустил динамо-процесс: движение жидкого металлического ядра породило мощное магнитное поле только в южной части планеты.

Этот механизм известен как планетарное динамо и объясняет, как движение расплавленного металла создаёт магнитное поле. Важно, что предыдущие исследования исходили из предположения, что у Марса было твёрдое внутреннее ядро и жидкая внешняя оболочка, как у Земли, однако новые данные из миссии NASA InSight изменили это представление.

Зонд InSight обнаружил, что ядро Марса содержит больше лёгких элементов, чем предполагалось, и в настоящее время полностью жидкое. Это указывает на то, что 4 миллиарда лет назад, в эпоху активного магнитного поля, его внутренности также были расплавленными.

Соавтор исследования, Стэнли, отметил: «Здорово видеть, что мы можем получить однополушарное магнитное поле при внутренней структуре, соответствующей тому, что показал InSight о современном Марсе».

До сих пор преобладала теория, что магнитный след в северном полушарии был стёрт ударами астероидов. Однако альтернативная гипотеза, предложенная UTIG, объясняет это асимметрией внутреннего строения. Планетарный исследователь Дуг Хемингуэй, не участвовавший в работе, считает: «Это убедительная альтернатива распространённому предположению, что следы магнитного поля на севере были уничтожены ударами астероидов».

Марс привлекает внимание не только сходством с Землёй, но и потенциальной пригодностью для будущей колонизации. Красная планета отличается резкой дихотомией между севером и югом по рельефу, составу поверхности и магнитному полю, что делает её уникальным объектом для изучения эволюции планетарных ядер и динамо-процессов.

Открытие одностороннего магнитного поля на Марсе не только меняет представления о прошлом планеты, но и даёт ключ к пониманию длительности динамо и сохранения атмосферы. Это различие между Марсом и Землёй подчёркивает, насколько разнообразны могут быть эволюционные пути даже у схожих по размеру и составу планет.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка