Данные, полученные с помощью аппарата NASA InSight, прибывшего на Красную планету в 2018 году для изучения ее внутреннего строения и состава, легли в основу новой компьютерной модели, объясняющей происхождение необычного магнитного поля Марса.
Компьютерное моделирование одностороннего магнитного поля на раннем этапе эволюции Красной планеты. / © Ankit Barik/Johns Hopkins University
Четыре миллиарда лет назад Красная планета обладала мощным магнитным полем, которое защищало ее плотную атмосферу от губительного воздействия солнечного ветра. Однако по мере остывания ядра и прекращения геологической активности от магнитосферы остались лишь «отпечатки» в коре, разбросанные по всей поверхности планеты, но особенно заметные в южном полушарии. Именно такую картину исследователи наблюдают в данных спутниковых и наземных измерений.
Поскольку прямых данных, свидетельствующих об отвердении внутреннего марсианского ядра, на сегодня нет — впрочем, как и доказательств того, что оно жидкое, — ученые с помощью данных, полученных в рамках миссии NASA InSight, выдвигают различные теории, объясняющие неоднородность магнитного поля.
Например, в основу новой компьютерной модели магнитного динамо (механизма, генерирующего магнитное поле), разработанной международной группой планетологов под руководством Чи Яна (Chi Yan) из Техасского университета в Остине (США), заложили полностью жидкое внутреннее ядро. Логика в том, что с ним односторонние магнитные поля создаются проще. До сих пор в большинство подобных моделей закладывали твердое внутреннее ядро, окруженное расплавленным железом. Статья об этом вышла в журнале Geophysical Research Letters.
Оказалось, между 4,5 и 4,1 миллиарда лет назад ядро Красной планеты было жидким, а в формировании «двуликого» магнитного поля, когда породы на южном полушарии намагничены сильнее, чем породы на северном, решающую роль сыграл неравномерный отток тепла. Результаты противоречат распространенному предположению о том, что следы существования магнитного поля в горных породах северного полушария были уничтожены столкновениями с астероидами.
Исследователи также заключили, что жидкое внутреннее ядро на ранних этапах эволюции четвертой планеты облегчало возникновение «горячих» участков на границе мантии и ядра: эти аномалии, в свою очередь, усиливали динамо в конкретном полушарии, создавая явное различие между севером и югом.
Модель, по мнению планетологов, может изменить устоявшиеся представления о том, как долго на Марсе сохранялись подходящие для возникновения и поддержания потенциальной жизни условия, в частности атмосфера и климат.
