Исследование ученых Гарвардского университета подтвердило теорию о том, что защитное магнитное поле, поддерживающее благоприятную для жизни атмосферу, существовало на Марсе дольше, чем предполагалось. По новой оценке, защитное магнитное поле было на Марсе еще 3,9 миллиарда лет назад. А жизнь на Земле в это время уже была, пишет TechInsider.
Магнитное поле — это главный защитный экран жизни на планете. Без него космические лучи быстро приведут к гибели жизни или заставят ее уйти глубоко под землю. Поэтому так важно понять, когда исчезло магнитное поле на Марсе. Второй вопрос, еще более сложный, — почему оно исчезло.
Есть много оснований полагать, что миллиарды лет назад жизнь на Марсе могла процветать. Сейчас Красная планета, холодная, сухая и лишенная некогда защитного магнитного поля, представляет собой своего рода место судебной экспертизы для ученых, выясняющих, был ли Марс когда-то пригоден для жизни и если да, то когда.
Вопрос «когда» особенно интересует исследователей из Гарвардской лаборатории палеомагнитных исследований при факультете наук о Земле и планетах. В работе, опубликованной в журнале Nature Communications, приводятся самые убедительные на сегодня аргументы в пользу того, что благоприятное для жизни магнитное поле Марса могло сохраниться примерно до 3,9 миллиарда лет назад, тогда как предыдущие оценки составляли 4,1 миллиарда лет назад. 200 миллионов лет — это много. Например, для формирования многоклеточной жизни на Земле понадобилось примерно 500 миллионов лет.
Исследование возглавила студентка Гарвардской высшей школы искусств и наук Сара Стилл, которая использовала компьютерное моделирование для оценки возраста марсианского «динамо», или глобального магнитного поля, создаваемого конвекцией в железном ядре планеты, как это происходит на Земле.
Вместе с ведущим автором работы Роджером Фу, доцентом естественных наук Джоном Л. Лёбом, команда показала, что марсианское динамо, способное отклонять вредные космические лучи, существовало дольше, чем считалось ранее.
Как искали магнитное поле, которого нет миллиарды лет
Ученые моделировали циклы охлаждения и намагничивания огромных кратеров на поверхности Красной планеты. Эти хорошо изученные ударные бассейны обладают только слабым магнитным полем, поэтому исследователи предположили, что они сформировались уже после отключения марсианской динамо-машины.
Эта гипотеза была выдвинута на основе основных принципов изучения доисторического магнитного поля планеты. Ученые знают, что ферромагнитные минералы в породах выравниваются по силовым линиям магнитных полей, когда породы горячие, но эти небольшие поля становятся «закрытыми», когда породы остывают, и их можно анализировать. На Земле по таким данным проводится датировка пород.
Минералы превращаются в окаменелые магнитные поля, которые можно изучать спустя миллиарды лет. Изучая бассейны на Марсе со слабыми магнитными полями, ученые предположили, что они первоначально образовались на фоне горячих пород в период, когда уже не было сильных магнитных полей, то есть после того, как динамо-машина планеты перестала работать.
Но команда из Гарварда утверждает, что для объяснения этих по сути размагниченных кратеров не требуется столь раннее отключение магнитного поля. Скорее, моделирование показывает, что кратеры сформировались в то время, когда динамо Марса переживало смену полярности — северный и южный полюсы менялись местами, что может объяснить, почему эти крупные ударные бассейны сегодня имеют лишь слабые магнитные сигналы.
На Земле перевороты магнитных полюсов происходят каждые несколько сотен тысяч лет. «По сути, мы показываем, что, возможно, никогда не было веских причин считать, что динамо-машина Марса отключилась так рано», — говорит Сара Стилл.
Ученые использовали известный марсианский метеорит Алан Хиллз 84001 и мощный квантовый алмазный микроскоп. Они изучили различные магнитные популяции в тонких срезах породы в поисках палеомагнитных следов и пришли к выводу, что магнитное поле на Марсе существовало до 3,9 миллиарда лет назад.
Сара Стилл отмечает: «Мы пытаемся ответить на главные, важные вопросы о том, как все стало таким, каким оно есть, и даже почему вся Солнечная система устроена именно так, как она устроена. Планетарные магнитные поля — наш лучший инструмент, позволяющий ответить на многие из этих вопросов, и один из немногих способов узнать о глубоких недрах и ранней истории планет».
Комментарии