Вчені вже деякий час знали, що Марс наразі не має магнітного поля, і багато хто звинувачує це в його мізерній атмосфері – за відсутності захисного екрану навколо планети сонячний вітер зміг позбавити більшу частину газоподібної атмосфери протягом мільярдів років. Але доказів того, що Марс колись мав магнітне поле, з’являється все більше. Результати Insight, одного з посадкових модулів Червоної планети, підтверджують цю ідею, але вони також вказують на дивну особливість – магнітне поле, здавалося, охоплювало лише південну півкулю, але не північну.
Команда з Інституту геофізики Університету Техасу вважає, що вони можуть знати, чому – у статті вони описали, як повністю рідке ядро на Марсі може створити однобічне магнітне поле, подібне до того, яке видно в даних Insight. Ядро Землі не повністю розплавлене, незважаючи на те, що ви, можливо, навчилися в початковій школі. Є два різних ядра – тверде «внутрішнє» ядро та розплавлене «зовнішнє» ядро. Внутрішнє ядро залишається твердим через величезний тиск на залізо та нікель, які там знаходяться. Таким чином, магнітне поле, яке охоплює всю нашу планету, фактично створюється лише зовнішнім ядром.
Дослідники давно вважали, що подібне динамічне тверде внутрішнє та розплавлене зовнішнє ядро було на Марсі, коли він підтримував магнітне поле мільярди років тому. Приблизно через 3,9 мільярда років гірські породи, які сформували деякі з великих ударних басейнів того часу, такі як Еллада та Ісідіс, міститимуть породи, які намагнічувалися під час охолодження через наявність поля.
Оскільки вони цього не роблять, є мало доказів сильного глобального магнітного поля після цього моменту. Існуюча теорія полягала в тому, що коли ядро планети охолоджувалося, все ядро ставало твердим, усуваючи обертовий розплавлений метал, який створює магнітне поле.
Фрейзер обговорює питання про те, коли вимкнеться динамо Марса.
Однак у магнітному полі Марса була дивна особливість – величезна різниця в напруженості поля в північній і південній півкулях. Ця дихотомія була вперше помічена під час місії Mars Global Surveyor ще в 1997 році, але дані посадкового модуля Insight також підтвердили різку різницю між двома півкулями.
Пропонувалися різні пояснення, чому існувала дихотомія. Вони варіювалися від наслідків зіткнення великих астероїдів до дуже ранньої локалізованої тектонічної активності. Однак наукова спільнота не сприйняла попередніх пояснень.
Введіть нову теорію від Чі Яня з Техаського університету та їхніх співавторів. У них двояке пояснення. По-перше, червона планета могла мати повністю розплавлене ядро, а по-друге, величезна різниця температур між північною та південною півкулями призвела до того, що тепло виходило лише в південній півкулі.
Магнітні поля можуть бути штучними — як обговорює тут Фрейзер.
У випадку Марса розплавлене ядро було б основним рушієм процесу, відомого як «планетарне динамо», яке створює магнітні поля планетарного масштабу. З таким твердим внутрішнім ядром, як у Землі, ефект динамо міг бути порушений через неефективність динаміки рідини в системі.
Це також може пояснити, як градієнти температури дозволяють таке нерівномірне відведення тепла. Якби південна півкуля мала набагато вищу теплопровідність, тепло з більшою ймовірністю проходило б через неї, спричиняючи збовтування, яке створює планетарне динамо, відбувалося переважно на південній стороні планети.
Щоб підтвердити свою точку зору, автори створили модель раннього Марса за допомогою суперкомп’ютера в Обчислювальному центрі передових досліджень Меріленда. Вони змінювали динаміку рідини Марса, а також провідність його кори. Вони виявили, що умови, які найбільш точно відповідають результатам Insight і Global Surveyor, мали місце, коли ядро Марса було повністю розплавленим, і була значна різниця в теплопровідності північної та південної півкуль.
Щоб зберегти будь-яку штучну атмосферу Марса, знадобиться магнітне поле або щось подібне.
Як і в усіх дослідженнях, залишилося ще багато чого зробити. Автори пропонують провести подальший аналіз деяких сейсмічних даних з Insight, щоб побачити, чи були вже зібрані додаткові дані, які могли б узгоджуватися з теорією розплавленого ядра. Інші потенційні шляхи просування можуть включати вдосконалене моделювання для ширшого діапазону внутрішніх і зовнішніх планетарних умов або глибше розуміння марсіанських метеоритів з різних регіонів і часів. Наразі ця нова теорія, здається, витримує критику – або розплавлене залізо, залежно від того, кого ви запитуєте. Але ще багато роботи потрібно зробити, щоб довести цю теорію та її наслідки для існування життя на Марсі. Джерело
