Сверхземли оказались способны создавать магнитосферу в мантии - Naked ScienceNaked Science
22.11.2018, 07:19
4 минуты
Naked Science
6

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.

14 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Ученым удалось создать без проведения экспериментов материал, обладающий невероятной сжимаемостью и прочностью.

Сегодня, 09:00
4 минуты
Сергей Васильев

Муравьи-бегунки из Сахары способны делать почти 50 шагов в секунду, перемещаясь на скорости, которая для нас эквивалентна 660 км/ч.

15 октября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые оценили 27 показателей стресса беременных и выяснили, что женщины, испытывающие сильный стресс, реже рожают мальчиков.

Вчера, 19:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

Вчера, 15:38
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

Вчера, 16:21
7 минут
Полина Гершберг

Исследователи воссоздали карту древнего города при помощи технологии лазерного сканирования.

Вчера, 19:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

Вчера, 15:38
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

Вчера, 16:21
7 минут
Полина Гершберг

Исследователи воссоздали карту древнего города при помощи технологии лазерного сканирования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
wig
9 месяц назад
-
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.