Сверхземли оказались способны создавать магнитосферу в мантии — Naked Science
22.11.2018
4 минуты
Редакция
1
94

Сверхземли оказались способны создавать магнитосферу в мантии

Моделирование поведения мантии твердых и крупных экзопланет показало, что их магнитное поле может создаваться силикатами мантии.

planet0

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 (François 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.

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

wig
22.12.2018
-
0
+
Конвекции в твёрдом и стратифицированном по плотности теле мантии быть не может (прочные связи). Температура в мантии растёт с глубиной равномерно, даже при жидком её состоянии для возникновения тепловой конвекции и преодоления скачков плотности нужны источники, повышающие температуру как минимум на 900-1000 градусов т.к. коэффициент теплового расширения пород 0.00001 на градус.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: