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

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.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

Вчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Вчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 20:14
7 минут
Полина Гершберг

Клеточные линии человека с «лицом эльфа» помогли ученым подтвердить, что древние люди одомашнили сами себя.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

wig
07:19
-
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
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: