Фото: © Eugene Kowaluk
Первые магнитные поля больших планет земного типа зародились не в металлическом ядре, а в магме океана их мантии. Международная команда во главе с Р. Стюарт Мак-Вильямс (R. Steward McWilliams) из Института Карнеги в Вашингтоне обнаружила, что оксид магния, являющийся важной частью мантии, плавится при высоком давлении и обладает электропроводностью.
С помощью лазера они генерировали в минерале ударные волны и наблюдали, как меняются при этих условиях его свойства. При давлении 650 гигапаскалей, оксид магния плавился и приобретал свойства металлов. Из-за большого значения магния в минералогии скалистых планет ученые предполагают, что этот эффект сыграл свою роль в формировании первоначальных магнитных полей планет земного типа.
Под действием лазерного обстрела в минерале генерировали ударные волны Фото: © Eugene Kowaluk
Команда обнаружила во время своих экспериментов, что температура с ростом давления увеличивается не непрерывно, а местами даже снижается. В целом, было три аномалии в температурном профиле оксида магния, которые соответствуют трем фазам преобразования. В первом фазовом переходе, при давлении 450 гигапаскалей, твердый оксид магния просто меняет свою кристаллическую структуру, при 650 гигапаскалей, твердое тело плавится. Расплавленный магний обладает большим светоотражением и электропроводностью - он приобретает металлические свойства.
Результаты исследования позволяют предположить, что у планет земного типа различия между расплавленной мантией и электропроводящим веществом ядра начинает стираться. Соответственно, на ранней стадии развития планет оксиды металлов в океане магмы могут играть ведущую роль и еще до образования железного ядра создавать временное магнитное поле. На Земле в раннюю эпоху давление в мантии было, по мнению ученых, и для этого механизма слишком маленьким, большие планеты земного типа в других солнечных системах, однако, возможно, могли приобрести своё магнитное поле довольно рано, пишет .
Комментариев нет:
Отправить комментарий