У суперземель нашли возможный альтернативный механизм формирования магнитного поля

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, выявило альтернативный механизм формирования планетарных магнитных полей. Работа, проведенная Мики Накадзимой из Рочестерского университета, демонстрирует, что глубокие океаны расплавленной породы, названные базальными магматическими океанами (БМО), могут выступать в роли естественных щитов на каменистых экзопланетах. Эти структуры расположены под поверхностью планет, в частности суперземель.

Механизм генерации магнитного поля, предложенный в исследовании, отличается от земного, где оно создается движением жидкого железного внешнего ядра. В случае массивных каменистых экзопланет внутреннее давление способно придать БМО электропроводность. Это позволяет расплавленной породе функционировать как динамо-машина, подобно металлу, и создавать магнитное поле. Для суперземель характерна высокая масса и значительное внутреннее давление, что способствует длительному сохранению таких расплавленных областей, потенциально миллиарды лет. На Земле БМО существовали лишь в ранние периоды формирования планеты.

Для проверки этой гипотезы исследователи провели серию экспериментов с лазерным ударным воздействием в Лаборатории лазерной энергетики Рочестерского университета. Эти эксперименты воссоздавали условия экстремального давления, характерные для недр суперземель. В ходе работ изучалось поведение минерала (Mg, Fe) O, широко распространенного в мантиях планет. Полученные результаты подтвердили, что под давлением, сопоставимым с давлением в недрах суперземли, расплавленная порода (Mg, Fe) O становится достаточно электропроводной для поддержания магнитного динамо-эффекта. Экспериментальные данные были дополнены квантово-механическими моделями и моделями эволюции планет.

Наличие сильного и долговечного магнитного поля является ключевым фактором для сохранения планетарной атмосферы и защиты поверхности от вредного солнечного ветра и космического излучения. Этот процесс может обеспечивать условия обитаемости даже на планетах с неактивными или полностью статичными ядрами, которые не способны генерировать собственное магнитное поле. Таким образом, суперземли с активными базальными магматическими океанами теперь рассматриваются как значимые кандидаты в поисках внеземной жизни. Дальнейшие наблюдения магнитных полей экзопланет позволят проверить выдвинутую гипотезу.

Источник: Daily Galaxy