На Марсе миллиарды лет назад произошла грандиозная катастрофа
Магнитное поле Марса давно вызывает интерес ученых. Помимо прочего, оно крайне неоднородно и сконцентрировано главным образом в южном полушарии.
Ученые предполагают, что странная топология марсианского магнитного поля является следствием явлений, которые оставили свой след в облике северного и южного полушарий Красной планеты, заметно отличающихся друг от друга.
Глобальное магнитное поле Марса можно назвать не только весьма слабым (оно по крайней мере в сто раз уступает земному), но и крайне неустойчивым (в различных точках планеты его напряженность может отличаться очень существенно). В этой связи трудно говорить о магнитных полюсах планеты.
В случае, например, с Землей мы можем определить магнитные полюса по наличию вертикальной компоненты (то есть это область, где силовые линии магнитного поля перпендикулярны к поверхности планеты). На Марсе эти области расположены далеко от физических полюсов и носят локальный характер. Видимо, это говорит о том, что ядро Марса находится в сравнительной неподвижности по отношению к его коре. Исследователи предполагают, что это может быть связано с неким катаклизмом, в результате которого примерно 4 млрд лет назад произошла остановка вращения ядра, а также потеря основного объема атмосферы.
В настоящее время Марс, по сути, не имеет магнитосферы. Однако в некоторых регионах планеты существуют локальные магнитные поля. Их напряженности иногда превышают напряженность земного магнитного поля в десятки раз. Вероятно, это остатки глобального магнитного поля, существовавшего на Марсе ранее. В коре Марса, главным образом в южном полушарии, обнаружено большое количество намагниченных минералов. Зачастую именно они формируют локальные магнитные поля на планете.
Ученые предложили объяснение странностям магнитного поля Марса и связали их с последствиями грандиозной древней катастрофы.
Сравнительно ровная поверхность северного полушария Марса, образованная более молодыми породами, лежит в среднем на 6 км ниже, чем гористая поверхность южного полушария. В этом году уже появлялись публикации, посвященные результатам моделирования возможного столкновения Марса с каким-либо крупным объектом размером почти с нашу Луну.
Предположив, что примерно 4 млрд лет назад такой объект ударил под малым углом в северное полушарие Марса, ученые получили картину, сходную с той, которую мы наблюдаем в действительности.
Асимметрия магнитного поля Марса была впервые обнаружена космическим аппаратом Mars Global Surveyor в 1985 году. Анализ показал, что разрушение сходной с земной магнитосферы Красной планеты могло произойти примерно тогда же, когда образовалась геологическая «дихотомия». Поэтому вполне логично, что Стэнли и ее коллеги решили выяснить, была ли у них общая причина.
Моделируя воздействие такого столкновения на внутренние области планеты, ученые выяснили, что удар нагрел бы мантию — слой расплавленных пород под твердой корой — в северном полушарии, снизив градиент температур между ядром планеты и мантией, тем самым уменьшая скорость конвенции вещества.
В то же время в южном полушарии сильный тепловой поток как бы поднимал мантию, активизируя ее динамику. Расчеты показывают, что в результате этого могло образоваться локальное магнитное динамо, создавшее сильные токи и поля в южном полушарии Марса.
Гидромагнитное динамо — механизм усиления или поддержания в стационарном состоянии магнитного поля гидродинамическими движениями проводящей среды.
Это привело к тому, что в южном полушарии Красной планеты сработал своеобразный сепаратор, который нагнал в кору планеты магнитные минералы, вклад которых в локальные магнитные поля современного Марса, видимо, является основным.
Многие специалисты благосклонно восприняли выводы Сабины Стэнли. Надо сказать, что согласно современным представлениям около 4 млрд лет назад наша Солнечная система была крайне неспокойным местом. Судя по всему, в ту эпоху ее просторы по всевозможным траекториям бороздили многочисленные объекты, в том числе крупные планетоиды, размеры которых могли достигать размеров Меркурия. Так что столкновения, и весьма драматические, тогда, по всей видимости, были не редкостью.
Лишним аргументом в пользу этого служат и появившиеся на прошлой неделе результаты анализа спектров системы звезд солнечного типа, позволившие обнаружить следы грандиозного столкновения двух планет, сходных по физическим характеристикам с Землей. Впрочем, траектории планет, обращающихся вокруг двойных звезд, менее стабильны. Так что нам подобные катаклизмы сейчас уже не угрожают.