Dėl daugelio priežasčių Venera kartais vadinama „Žemės dvyniu“ (arba „seserų planeta“, atsižvelgiant į tai, ko klausiate). Kaip ir Žemė, jis yra sausumos (t. Y. Uolėtas) pobūdžio, sudarytas iš silikatinių mineralų ir metalų, išsiskiriančių iš geležies-nikelio šerdies ir silikato apvalkalo bei plutos. Tačiau kai kalbame apie jų atmosferą ir magnetinius laukus, mūsų abi planetos negalėjo būti labiau skirtingos.
Kurį laiką astronomai stengėsi atsakyti, kodėl Žemė turi magnetinį lauką (tai leidžia jai išlaikyti storą atmosferą), o Venera neturi. Remiantis nauju tarptautinės mokslininkų komandos atliktu tyrimu, tai gali būti kažkas bendro su praeityje įvykusia didžiuliu poveikiu. Kadangi Venera, atrodo, niekada nebuvo patyrusi tokio smūgio, ji niekada nesukūrė dinamo, reikalingo sukurti magnetinį lauką.
Neseniai moksliniame žurnale pasirodė tyrimas, pavadintas „Žemės ir Veneros branduolių formavimasis, stratifikacija ir maišymas“ Žemės ir mokslo planetų laiškai. Tyrimui vadovavo Sethas A. Jacobsonas iš Šiaurės Vakarų universiteto, jame dalyvavo nariai iš Côte d’Azur observatorijos, Bayreuth universiteto, Tokijo technologijos instituto ir Vašingtono Carnegie instituto.
Studijuodamas Jacobsonas ir jo kolegos pirmiausia svarstė, kaip pirmiausia formuojasi sausumos planetos. Pagal plačiausiai priimtus planetų formavimo modelius, antžeminės planetos yra suformuotos ne viename etape, o iš daugybės prisikirtimo įvykių, kuriems būdingi susidūrimai su plokštumos modeliais ir planetų embrionais - kurių dauguma turi savo branduolį.
Naujausi aukšto slėgio mineralų fizikos ir orbitos dinamikos tyrimai taip pat parodė, kad planetų šerdys, besisukdamos, sukuria stratifikuotą struktūrą. Priežastis yra susijusi su tuo, kaip proceso metu į skystą metalą patenka didesnė šviesos elementų gausa, kuri padidėjant temperatūrai ir slėgiui paskęstų ir sudarytų planetos branduolį.
Tokia stratifikuota šerdis nesugebės konvekcijos, o tai, manoma, yra tai, kas leidžia Žemės magnetiniam laukui. Be to, tokie modeliai nesuderinami su seismologiniais tyrimais, kurie rodo, kad Žemės branduolį daugiausia sudaro geležis ir nikelis, o maždaug 10% jo svorio sudaro lengvieji elementai - silicis, deguonis, siera ir kiti. Išorinė jo šerdis yra panašiai vienalytė ir sudaryta iš beveik tų pačių elementų.
Kaip Dr. Jacobsonas paaiškino „Space Magazine“ el. Paštu:
„Antžeminės planetos išaugo iš akcepcinių (smūginių) įvykių sekos, todėl branduolys taip pat augo daugiapakopiu būdu. Daugiapakopis šerdies formavimas sukuria sluoksniuotą stabiliai stratifikuotą tankio struktūrą šerdyje, nes šviesos elementai vis labiau įtraukiami į vėlesnius šerdies papildymus. Šviesos elementai, tokie kaip O, Si ir S, vis labiau dalijasi į šerdį formuojančius skysčius, susidarant šerdims, kai slėgis ir temperatūra yra aukštesni, todėl vėliau šerdies formavimo įvykiai įtraukia daugiau šių elementų į šerdį, nes Žemė yra didesnė, o slėgis ir temperatūra todėl aukštesni. .
„Tai sukuria stabilų stratifikaciją, užkertančią kelią ilgalaikiam geodinamui ir planetiniam magnetiniam laukui. Tai yra mūsų hipotezė apie Venerą. Žemės atveju mes manome, kad Mėnulio formavimo poveikis buvo pakankamai žiaurus, kad mechaniškai būtų galima sumaišyti Žemės branduolį ir leisti ilgalaikiam geodinamui generuoti šiandieninį planetos magnetinį lauką. “
Norėdami papildyti šią painiavos būseną, buvo atlikti paleomagnetiniai tyrimai, kurie rodo, kad Žemės magnetinis laukas egzistavo mažiausiai 4,2 milijardo metų (maždaug 340 milijonų metų po jo susidarymo). Natūraliai kyla klausimas, kas galėtų paaiškinti dabartinę konvekcijos būklę ir kaip ji atsirado. Tyrimo tikslais Jacobsonas ir jo komanda svarstė galimybę, kad tai galėtų lemti didžiulis poveikis. Kaip nurodė Jacobsonas:
„Energinis poveikis mechaniškai sumaišo šerdį ir taip gali sunaikinti stabilų stratifikaciją. Stabilus stratifikacija apsaugo nuo konvekcijos, kuri slopina geodinamą. Pašalinus stratifikaciją, dinamo gali veikti. “
Iš esmės šio smūgio energija būtų sukrėtusi šerdį, sukurdama vieną homogeninį regioną, kuriame galėtų veikti ilgalaikis geodinamas. Atsižvelgiant į Žemės magnetinio lauko amžių, tai atitinka Theijos smūgio teoriją, kai manoma, kad Marso dydžio objektas prieš 4,51 milijardo metų susidūrė su Žeme ir dėl to susiformavo Žemės-Mėnulio sistema.
Dėl šio smūgio Žemės branduolys galėjo nusisluoksniuoti iki vienalytės ir per ateinančius 300 milijonų metų dėl slėgio ir temperatūros sąlygų ji galėjo atskirti kietą vidinę ir skystą išorinę šerdį. Dėl sukimosi išorinėje šerdyje rezultatas buvo dinaminis efektas, saugantis mūsų atmosferą, kai ji formavosi.
Šios teorijos sėklos buvo pristatytos praėjusiais metais 47-ojoje mėnulio ir planetų mokslo konferencijoje Woodlands mieste, Teksase. Pristatymo pavadinimu „Dinaminis planetų branduolių sumaišymas pagal milžinišką poveikį“ dr. Miki Nakajima iš Caltech - vienas iš šio naujausio tyrimo bendraautorių - ir David J. Stevenson iš Vašingtono Carnegie instituto. Tuo metu jie nurodė, kad Žemės branduolio stratifikaciją galėjo atstatyti tas pats smūgis, kuris sudarė Mėnulį.
Būtent Nakajimos ir Stevensono tyrimas parodė, kaip žiauriausi smūgiai gali pajudinti planetų branduolį pavėluotai. Remdamiesi tuo, Jacobsonas ir kiti bendraautoriai pritaikė modelius, kaip Žemė ir Venera susikaupė iš kietųjų dalelių ir dujų disko apie proto-Saulę. Jie taip pat pritaikė skaičiavimus, kaip augo Žemė ir Venera, remiantis kiekvienos planetos mantijos ir šerdies chemija per kiekvieną kirpimo įvykį.
Negalima sumenkinti šio tyrimo svarbos, atsižvelgiant į tai, kaip jis susijęs su Žemės evoliucija ir gyvybės atsiradimu. Jei Žemės magnetosfera yra vėlyvojo energetinio poveikio padarinys, tada toks poveikis gali labai skirtis tarp to, ar mūsų planeta gyvena ar yra per šalta ir sausa (pvz., Marsas) ar per karšta ir pragariška (pvz., Venera). Kaip padarė išvadą Jacobsonas:
„Planetiniai magnetiniai laukai apsaugo planetas ir gyvybę nuo kenksmingos kosminės radiacijos. Jei planetos magnetiniam laukui reikia vėlyvo, stipraus ir milžiniško smūgio, tokio smūgio gali prireikti visam gyvenimui. “
Žvelgiant už mūsų Saulės sistemos ribų, šis dokumentas taip pat turi reikšmės tiriant ne Saulės sistemas. Taip pat skirtumas tarp planetos, kurioje gyvenama, ar ne, gali sumažėti dėl to, kad planeta yra labai ankstyvosios istorijos dalis, sukelianti daug energijos. Ateityje, tyrinėdami ne saulės saulės planetas ir ieškodami pritaikomumo požymių, mokslininkai gali būti priversti užduoti vieną paprastą klausimą: „Ar jis nukentėjo pakankamai stipriai?“
