Оказывается, что да! Это происходит в нашей Солнечной системе на планете Меркурий.
Новые научные данные свидетельствуют о том, что
глубоко внутри Меркурия формируется и падает к центру планеты железный
"снег", подобно тому, как снег возникает в атмосфере Земли и падает на
ее поверхность.
Благодаря этому процессу и образуется магнитное поле
планеты, считают исследователи из Университета Иллинойса и Университета
Западного резервного района (Case Western Reserve University) в
Кливленде, штат Огайо.
В статье, опубликованной в журнале Geophysical
Research Letters, ученые описали эксперименты в лаборатории и
математические модели, которые описывают вероятные условия внутри самой
близкой к Солнцу планеты.
Меркурий - единственная, если не считать Землю и
газовые гиганты, планета солнечной системы, обладающая общепланетным
магнитным полем. Открытое в 1970-е годы станцией "Маринер-10" магнитное
поле примерно в 100 раз слабее земного. Большинство моделей не могли
дать ему объяснения.
Магнитное поле Земли формируется благодаря потокам
расплавленного железосодержащего вещества в ее ядре, которые подобно
гигантскому электромагниту и формирует магнитное поле. Меркурий по
размерам ненамного больше Луны, и, как считалось ранее, так же, как
она, давно остыл и геологически пассивен. Обнаруженное "Маринером" поле
не вписывалось в эту модель.
"Последние измерения вращения Меркурия, сделанные с
Земли с помощью радаров, показали слабые покачивания, что
свидетельствует о том, что по меньшей мере часть ядра планеты
расплавлена", - говорит ведущий автор исследования, аспирант Иллинойса
Бин Чен (Bin Chen), чьи слова цитируются в сообщении пресс-службы
университета.
"Впрочем, - добавляет он, - в отсутствие сейсмологических данных с планеты, мы очень мало знаем о ее внутреннем строении".
Ядро Меркурия, состоящее в основном из железа, также
содержит серу, которая снижает температуру плавления железа и играет
важную роль в формировании магнитного поля планеты.
Чтобы лучше понять физическое состояние в ядре
Меркурия, ученые использовали сверхмощный пресс, чтобы изучить
поведение смеси железа и серы в условиях высокого давления и
температуры.
В каждом эксперименте образцы смеси железа и серы
подвергали определенному давлению и разогревали до определенной
температуры. Затем образцы охлаждали, разрезали надвое и изучали под
электронным микроскопом и с помощью электронного микроанализатора.
"Быстрое охлаждение сохраняло структура образцов,
которые обнаруживали разделение на твердую и жидкую фазы, и сера
содержалась в каждой из них", - говорит Чен. "Базируясь на данных
нашего эксперимента, мы можем сделать выводы о том, что происходит в
ядре Меркурия", - добавляет он.
По мере того, как расплавленная смесь железа и серы
охлаждается во внешних слоях ядра, атомы железа конденсируются в
"снежинки", которые падают к центру планеты, рассказал Чен. По мере
того, как холодный железный "снег" опускается вниз и легкая, богатая
серой жидкость подымается, конвективные потоки создают гигантскую
динамо-машину, которая и создает относительно слабое магнитное поле
планеты.
Железный "снег", скорее всего, выпадает в двух
различных зонах ядра планеты, считают ученые. Такая внутренняя
структура может быть уникальной среди планет земной группа и похожих на
них лун в нашей солнечной системе.
"Наши исследования создают новый контекст для
продолжающихся наблюдений Меркурия с борта автоматической станции НАСА
"Мессенджер", - говорит Ли. По его мнению, "теперь мы можем связать
физическое состояние самой близкой к солнцу планеты с образованием и
эволюцией всех планет земной группы".
"Снегопады" внутри Меркурия дают новые сценарии, где
конвекция может генерировать всепланетное магнитное поле. Наши
исследования помогут понять природу и эволюцию внутреннего строения
Меркурия, а также других планет и лун", - отмечает профессор геологии
Джи Ли (Jie Li) из университета Иллинойса.
|
