В отличие от планеты Земля, Марс не имеет глобального магнитного поля. Однако намагниченность пород коры Марса говорит нам о том, что он, скорее всего, обладал глобальным магнитным полем в свои ранние годы. В 1997 году исследования Mars Global Surveyor (космический зонд НАСА) доказали, что у Марса было магнитное поле, подобное земному. Но точного ответа, каким именно образом Марс практически полностью утратил своё силовое поле, на данный момент у астрономов нет.
Вероятные причины потери Марсом магнитного поля
Насколько современные учёные могут судить, причин у такого явления может быть много.
Очевидно, что красная планета в конечном итоге достигла момента, когда условия внутри неё больше не позволяли магнитному полю поддерживаться конвекционными потоками. Эффект динамо, создававший магнитное поле, постепенно ослабевал до тех пор, пока силовое поле окончательно не разрушилось, оставив только намагниченную горную породу.
Некоторые астрофизики НАСА полагают, что на красную планету массово обрушивались огромные астероиды, что и привело к потере Марсом своего магнитного поля.
Сравнение магнитного поля Земли и Марса
Магнитное поле — это сила притяжения, которую космический объект создаёт в области вокруг себя. Например, движущееся внутри расплавленное ядро Земли создаёт мощное магнитное поле. Движение ядра происходит за счёт его громадной массы, связанной с вращением планеты. Механизм, который создаёт магнитное поле, можно представить как планетарное динамо.
Данные Mars Mars Surveyor (беспилотная исследовательская станция, один из самых успешных проектов NASA по изучению Марса) показывают, что некоторые из древнейших скал Марса образовались в присутствии сильного магнитного поля. Это указывает на то, что в недавнем прошлом у Марса было расплавленное ядро, похожее на наше.
И сегодня нельзя сказать, что у Марса полностью отсутствует магнитное поле. Однако при сравнении с земным мы видим, что у нашей планеты оно в 43 раза сильнее, чем у Марса. Магнитное поле Земли поддерживается внутренним динамо. Интересно также, что южное полушарие Марса имеет более сильное поле, чем его северное.
Красная планета имеет ядро, состоящее из железа, никеля и серы. Группе швейцарских исследователей удалось воспроизвести в лаборатории условия, преобладающие в ядре планеты Марс. Эксперименты показали, что смесь железа, никеля и серы остаётся полностью жидкой при любых температурах.
Также предполагается, что в отличие от Земли, Марс не имеет твёрдого ядра, что объясняет отсутствие «динамо-эффекта», который мог бы генерировать сильное магнитное поле, подобное нашей планете. Однако, как пишут учёные в журнале «Наука», динамо на Марсе может возобновиться. Такое возможно в случае, если железо флоккулирует при падении температуры.
«Если крупномасштабная кристаллизация начнётся в ядре планеты, выделится скрытая энергия, — пишет Макс Шмидт и его коллеги из ETH Zurich, — и этой энергии может быть достаточно для стимулирования конвекционных потоков в жидкой части ядра. Возможно, что эта конвекция через некоторое время создаст эффект динамо, что, в свою очередь, приведёт к созданию сильного магнитного поля Марса».
В камере, изготовленной из алмаза, команда учёных подвергла различные смеси железа, никеля и серы воздействию давления до 40 гигапаскалей — это в 400 000 раз превышает атмосферное давление Земли на уровне моря. При температуре выше 1200 градусов по Цельсию, как и предполагали исследователи, эта смесь оставалась жидкой.
«Наши наблюдения доказывают, что в современном ядре Марса кристаллизация отсутствует», — говорят исследователи.
Это объясняет, почему глобальное магнитное поле красной планеты исчезло четыре миллиарда лет назад, в то время как Земля всё ещё имеет сильное силовое поле. Твёрдое ядро в Земле кристаллизовалось изнутри, высвобождая скрытую энергию, которая управляет токами в расплавленном внешнем ядре и, таким образом, генерирует эффект динамо. У Марса было сильное магнитное поле сразу после образования планеты, но без внутреннего источника энергии поле быстро исчезло.
