Позбавити Марс магнітного поля міг водень

Втрачене магнітне поле Марса могло «потонути» в ядрі планети. Надлишок водню, що з’явився в результаті розщеплення молекул води і накопичився в марсіанській мантії, міг зупинити конвекцію (теплообмін), виключивши таким чином магнітосферу планети назавжди. З таким припущенням виступив планетолог Університету штату Арізона (США) Джозеф о’рурк, яка проходила Конференції з місячним і планетарних наук.

На даний момент загальноприйнятою моделлю, яка пояснює природу внутрішнього магнетизму планет, є теорія магнітогідродинамічних динамо: магнітне поле генерується завдяки конвекційним потоків в рідкому токопроводящем ядрі. В процесі конвекції нижні шари речовини нагріваються, стають легше і спливають, а верхні шари, навпаки, остигають, стають важчими і опускаються вниз, після чого процес повторюється знову і знову. Рух потоків заліза в ядрі планети, яке може нести електричний заряд, формує магнітне поле, яке захищає атмосферу від впливу сонячного вітру.

Однак, на думку О Рурка, якщо шари більш легкого речовини, наприклад того ж водню, осядуть ближче до залізного ядра, то вони можуть блокувати шари більш щільного речовини від занурення вниз, зупинивши тим самим процес конвекції.

«Занадто багато водню — і конвекційні процеси можуть припинитися повністю. Водень – безжальний вбивця», — заявив о’рурк в ході своєї презентації.

Учений разом зі своїм колегою Деном Шимом з того ж університету висунули припущення про те, що великий запас водню в надрах планети міг з’явитися з води, що міститься в марсіанських мінералах. Ближче до гарячого ядра вода расщеплялась б на водень і кисень. Хімічні реакції кисню та інших елементів могли б утримувати його у верхніх шарах мантії планети, у той час як водень міг би осідати практично на ядро і таким чином ефективно сповільнювати магнитогидродинамическое динамо.

Основне питання тут в тому, чи мали мінерали Марса те, що потрібно, щоб доставити водень в потрібне місце. Останні дослідження Червоної планети показують, що кора Марса багата змістом мінералу олівіну, який погано зв’язується з водою і тому є відносно сухим.

У більш глибоких надрах планети тиск змушує олівін переходити в мінерали вадслейта і рингвудита, здатні містити більше води. Ще глибше — і ці мінерали перетворюються в бриджманит, який знову стає сухим. Протягом деякого часу цей бриджманит міг би діяти в якості буфера проти води, дозволяючи ядру продовжувати конвекцію. Однак у міру охолодження мантії шар бриджманита стискалося б і в кінцевому підсумку повністю зник, припускає дослідження О Рурка.

Був всередині Марса коли-небудь цей рятівний шар бриджманита, залежить від того, наскільки великим є ядро планети. Ця інформація може бути отримана за допомогою космічного апарату Mars InSight, запуск якого запланований на початок травня, відзначає о’рурк.

Вчені вважають, що близько 4 мільярдів років тому у Марса все-таки було магнітне поле. Дослідники з усіх сил намагалися пояснити, як воно зникло, залишивши планету вразливою для згубного сонячного вітру, який, ймовірно, «здув» її атмосферу і позбавив поверхневих вод.

Але якщо б водень дійсно блокував конвекцію ядра планети, то за геологічними мірками, все повинно було статися за досить короткий термін. Попередні дослідження свідчать, що магнітне поле Марса зникло відносно швидко, приблизно через 100 мільйонів років.

Добавить комментарий