Понад 4 мільярди років тому Марс мав магнітне поле, котре з часом зникло, зробивши планету беззахисною перед сонячними вітрами. А це, ймовірно, позбавило Марс атмосфери та поверхневих вод. Причину зникнення магнітного поля вчені вже не один рік намагаються пояснити.
Науковці припускають, що магнітні поля утворюються в результаті кипіння розплавленого заліза ядра. Конвекція спирається на занурення більш щільних матеріалів в ядро та спливання на поверхню більш легких. Рух заліза, котре може створювати потужний магнітний заряд, утворює сильне магнітне поле. Воно захищає атмосферу планети від руйнування в результаті дії сонячного вітру.
Гіпотезу, чому могло зникнути магнітне поле Марсу, запропонував Джозеф О’Роурк з Університету Аризони на Місячній та Планетарній науковій конференції, яка відбулася 21 березня. За словами вченого, надлишок водню, який відщепився від молекул води та зберігається в мантії планети, міг би припинити конвенцію та знищити таким чином магнітне поле назавжди. Все тому, що водень — більш легкий матеріал і коли він осідає близько від залізного ядра, то блокує від глибокого занурення щільний матеріал.
“Занадто багато водню — і ви зможете повністю припинити конвенцію. Водень — безсердечний вбивця”.
— Джозеф О’Роурк.
О’Роурк зі своїм колегою С.-Х. Ден Шимом припустили, що водень міг надходити з води, яка містилася в марсіанських мінералах. Біля гарячого ядра вода могла розпадатися на водень та кисень. Кисень, в такому випадку, буде утворювати сполуки з іншими елементами та лишатися високо в мантії, однак водень може спокійно осісти поверх ядра та ефективно задушити рух та силу.
Однак відкритим лишається питання: чи мінерали Марсу мали те, що доставило б водень до ядра в потрібний час. І тут у вчених є ціла гіпотеза. Річ у тім, що кора Марсу багата на олівін, який не дуже добре зв’язується з водою, через що лишається відносно сухим. Однак у внутрішній частині планети тиск перетворює олівін на вадслейт та рінгвудіт, які містять більше води. На ще більшій глибині мінерал перетворюється в бріджманіт, який знову стає сухим.
Певний час цей шар бріджманіту міг діяти як буфер для води та дозволяв конвекції в ядрі продовжуватися. Проте з охолодженням мантії шар бріджманіту зменшувався та кінець кінцем зник. Однак водню необхідно було б діяти дуже швидко, адже попередні дослідження показали, що магнітне поле зникло в порівняно короткий проміжок часу (більше ніж 100 млн років). Чи мав Марс коли-небудь цей зберігаючий шар бріджманіту залежить від того, наскільки великим було його ядро.
Ще один дослідник Джеймс Робертс з Лабораторії прикладної фізики Джона Хопкінса припускає, що великий вплив на припинення конвекції може мати нагрів зовнішнього ядра, що не дозволяло б йому тонути у внутрішньому. Всі ці гіпотези зможе перевірити посадковий модуль NASA “InSight”, котрий 5 травня буде запущено для вивчення ядра планети. Однак, щоб зрозуміти, що насправді сталося, потрібно буде набагато більше часу та місій.
|