Zemlja in Venera sta enaki velikosti, zato Zakaj Venera nima magnetosfere? Mogoče ga ni bilo dovolj težko razbiti

Pin
Send
Share
Send

Zaradi številnih razlogov se Venera včasih imenuje "Zemljana dvojčica" (ali "sestrski planet", odvisno od tega, koga vprašate). Tako kot Zemlja je tudi v naravi kopenska (t.i. kamnita), sestavljena iz silikatnih mineralov in kovin, ki se razlikujejo med jedrom železo-niklja ter silikatnim plaščem in skorjo. Ko pa gre za njuno atmosfero in magnetno polje, naša dva planeta ne bi mogla biti bolj različna.

Že nekaj časa se astronomi borijo, da bi odgovorili, zakaj ima Zemlja magnetno polje (ki mu omogoča, da zadrži gosto atmosfero), Venera pa ne. Glede na novo raziskavo, ki jo je izvedla mednarodna skupina znanstvenikov, ima lahko to nekaj velikega vpliva, ki se je zgodil v preteklosti. Ker se zdi, da Venera še nikoli ni doživela takega vpliva, ni nikoli razvila dinamo, potrebnega za ustvarjanje magnetnega polja.

Študija z naslovom "Oblikovanje, stratifikacija in mešanje jeder Zemlje in Venere" se je nedavno pojavila v znanstveni reviji Planetarne črke Zemlja in znanost. Študijo je vodil Seth A. Jacobson z univerze Northwestern, vključevali pa so člane Observatorija de la Azurne obale, Univerze v Bayreuthu, Tokijskega tehnološkega inštituta in Washingtonske institucije Carnegie.

Jacobson in njegovi sodelavci so zaradi študije začeli razmišljati o tem, kako se najprej oblikujejo kopenski planeti. Po najpogosteje sprejetih modelih oblikovanja planetov zemeljski planeti ne nastajajo v eni sami fazi, temveč iz vrste akrecijskih dogodkov, za katere so značilni trki s planetesimalci in planetarnimi zarodki - večina jih ima lastna jedra.

Nedavne študije o visokotlačni mineralni fiziki in orbitalni dinamiki so prav tako pokazale, da planetarna jedra razvijejo stratificirano strukturo, ko se prikrajšajo. Razlog za to je povezan s tem, kako se med postopkom v tekočo kovino vgradi večje število svetlobnih elementov, ki bi nato, ko so se temperature in pritisk povečevali, potopili v jedro planeta.

Tako stratificirano jedro ne bi moglo konvekcirati, kar naj bi dopuščalo Zemljino magnetno polje. Še več, takšni modeli niso združljivi s seizmološkimi študijami, ki kažejo, da je jedro Zemlje večinoma sestavljeno iz železa in niklja, približno 10% njegove teže pa predstavljajo lahki elementi, kot so silicij, kisik, žveplo in drugi. Zunanje jedro je podobno homogeno in sestavljeno iz skoraj istih elementov.

Kot je dr. Jacobson razložil Space Magazine po e-pošti:

»Kopenski planeti so zrasli iz zaporedja akredionalnih (udarnih) dogodkov, zato je tudi jedro raslo na več stopenj. Večstopenjska tvorba jedra ustvarja večplastno stabilno stratificirano strukturo gostote v jedru, ker se lažji elementi vedno bolj vključujejo v kasnejše jedrske dodatke. Lahki elementi, kot so O, Si in S, se vse pogosteje delijo v jedro, ki tvori tekočine med tvorbo jedra, ko so tlaki in temperature višji, zato kasneje dogodki tvorjenja jedra vgradijo več teh elementov v jedro, ker je Zemlja večja in so tlaki in temperature zato višji .

"To vzpostavi stabilno stratifikacijo, ki preprečuje dolgotrajni geodinamo in planetarno magnetno polje. To je naša hipoteza za Venero. V primeru Zemlje menimo, da je bil vpliv nastajanja Lune dovolj silovit, da mehansko mešamo jedro Zemlje in omogočimo dolgotrajno geodinamo, da ustvari današnje planetarno magnetno polje. "

K temu stanju zmede so bile izvedene paleomagnetne študije, ki kažejo, da Zemljino magnetno polje obstaja vsaj 4,2 milijarde let (približno 340 milijonov let po njegovem nastanku). Tako se seveda postavlja vprašanje, kaj bi lahko pomenilo trenutno stanje konvekcije in kako je prišlo do nje. Zavoljo študije sta Jacobson in njegova ekipa razmišljala o možnosti, da bi to lahko povzročil velik vpliv. Kot je Jacobson navedel:

"Energetski vplivi mehansko mešajo jedro in tako lahko uničijo stabilno razslojevanje. Stabilna stratifikacija preprečuje konvekcijo, ki zavira geodinamo. Odstranitev stratifikacije omogoča, da dinamo deluje. "

V bistvu bi energija tega učinka pretresla jedro in ustvarila enotno homogeno območje, znotraj katerega bi lahko deloval dolgotrajni geodinamo. Glede na starost zemeljskega magnetnega polja je to skladno s teorijo vplivov Theia, kjer se domneva, da je objekt velikosti Marsa trčil v Zemljo pred 4,51 milijarde let in privedel do nastanka sistema Zemlja-Luna.

Ta vpliv bi lahko povzročil, da je zemeljsko jedro preraslo iz stratificiranega v homogeno in v naslednjih 300 milijonih let so lahko zaradi tlačnih in temperaturnih razmer razhajali med trdnim notranjim jedrom in tekočim zunanjim jedrom. Zahvaljujoč vrtenju v zunanjem jedru je bil rezultat dinamo učinek, ki je varoval naše ozračje, ko se je oblikovalo.

Seme te teorije je bilo predstavljeno lani na 47. konferenci o lunarni in planetarni znanosti v Woodlandsu v Teksasu. Med predstavitvijo z naslovom "Dinamično mešanje planetarnih jeder z velikanskimi vplivi" sta dr. Miki Nakajima iz podjetja Caltech - eden od soavtorjev te zadnje študije - in David J. Stevenson iz Carnegiejeve institucije v Washingtonu. Takrat so navedli, da je stratifikacija jedra Zemlje morda ponastavljena z istim udarcem, ki je tvoril Luno.

Nakajima in Stevensonova raziskava je pokazala, kako lahko najbolj siloviti vplivi razburijo jedro planetov pozno v njihovem nastanku. Na podlagi tega sta Jacobson in drugi soavtorji uporabili modele, kako sta se Zemlja in Venera akreptirala iz diska trdnih snovi in ​​plina okoli proto-Sonca. Uporabljali so tudi izračune, kako sta zrasla Zemlja in Venera, na podlagi kemije plašča in jedra vsakega planeta skozi vsak dogodek.

Pomen te študije v smislu povezanosti z razvojem Zemlje in nastankom življenja ni mogoče podcenjevati. Če je magnetosfera Zemlje posledica poznega energijskega vpliva, bi lahko bili takšni vplivi razlika med tem, da je naš planet bivalni ali pa je prehladen in suh (kot Mars) ali prevroč in peklenski (kot Venera). Kot je zaključil Jacobson:

»Planetna magnetna polja ščitijo planete in življenje na planetu pred škodljivim kozmičnim sevanjem. Če je pozen, silovit in velikanski udar potreben za planetarno magnetno polje, potem je takšen vpliv morda potreben za življenje. "

Ta prispevek ima tudi zunaj našega osončja in posledice pri preučevanju ekstra sončnih planetov. Tudi tu se razlika med planetom, ki ga lahko prebivajo ali ne, spusti na visokoenergetske vplive, ki so del zgodnje zgodovine sistema. V prihodnosti bodo znanstveniki, ko bodo preučevali ekstra sončne planete in iskali znake bivalnosti, zelo prisiljeni postaviti eno preprosto vprašanje: "Ali je bil zadetek dovolj močan?"

Pin
Send
Share
Send

Poglej si posnetek: No!, la tierra no es plana y tampoco hueca (Maj 2024).