|
Сверхземли могут создавать магнитосферу в мантии
|
|
|
|
Глобальное магнитное поле Земли не только разворачивает стрелку компаса, но и защищает жизнь на планете от смертоносного дождя из заряженных космических частиц. Считается, что его создают токи, возникающие при перемешивании железа и никеля в жидком ядре. Магнитосфера других планет может возникать благодаря другим механизмам, хотя у соседних твердых тел — Венеры и Марса — ее нет. Но как насчет далеких экзопланет — «сверхземель» размерами в несколько раз больше нашей и теоретически тоже способных стать домом для жизни?..
|
|
|
|
Судя по всему, проблем с глобальным магнитным полем на таких планетах быть не должно. Моделирование показало, что сверхземли могут обладать мощной магнитосферой, которая создается совсем иначе, чем на Земле, — движениями не в ядре, а расплавленных породах магмы. Об этом Франсуа Субиран (Francois Soubiran) и Баркхард Милитцер (Burkhard Militzer) из Калифорнийского университета в Беркли пишут в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
|
|
|
В мантии типичной сверхземли силикаты находятся при температурах до 10 тысяч градусов и под давлением в десятки миллионов атмосфер. Создать такие условия в лаборатории и изучить поведение пород непросто. Поэтому ученые воспользовались точными компьютерными моделями минералов мантии (кварца, периклаза, постперовскита), чтобы вычислить их свойства при огромных давлении и температуре. И действительно, оказалось, что они приобретают небольшую, в сотню раз слабее жидкого железа, электропроводность.
|
|
|
|
Тем не менее расчеты показали, что при интенсивном конвективном перемешивании мантии этой электропроводности достаточно, чтобы возникающие токи создавали глобальное магнитное поле. Возможно, аналогичный механизм действовал и на ранней Земле, пока планета еще не слишком остыла, и движения в мантии оставались достаточно активны. На сверхземлях, куда более объемных и охлаждающихся намного медленнее, такая магнитосфера может поддерживаться миллиарды лет.
|
|
|
|
Субиран и Милитцер подсчитали, что если экзопланета, на которой действует подобный «мантийный» механизм генерации магнитосферы, вращается достаточно быстро и делает полный оборот вокруг своей оси менее чем за двое наших суток, то ее магнитное поле будет упорядоченным и похожим на земное с его двумя полюсами. Более медленное вращение создавало в модели хаотичную магнитосферу.
|
|
|
|
Источник
|
