Nova studija objavljena u Nature Astronomy pokazuje da super‑Zemlje mase oko 3–6× Zemlje mogu imati bazalni magmatski okean (BMO) — sloj metalno bogate rastopljene stene između jezgra i plašta. Pod ekstremnim pritiscima takva magma može postati električki provodljiva i pogoniti dugotrajan dinamo. BMO‑pokrenuta magnetna polja mogla bi štititi atmosferu i povećati verovatnoću održavanja uslova pogodnih za život.
Magmatski Štit Super‑Zemalja: Kako Rastopljena Magma Može Stvoriti Dugotrajna Magnetna Polja
A new experiment created the pressure experienced at the core of an alien world more than three times larger than Earth — a super-Earth — to investigate what happens to materials in its depths. | Credit: M. Kornmesser/ESO
Prema novom istraživanju objavljenom 15. januara u časopisu Nature Astronomy, egzoplanete poznate kao super‑Zemlje mogle bi imati ugrađenu zaštitu od štetnog zračenja zahvaljujući magnetnim poljima koja nastaju u sloju rastopljene magme između jezgra i plašta.
Šta su super‑Zemlje?
Super‑Zemlje su stene planete čija je masa veća od Zemljine, ali manja od Neptunove. One spadaju među najčešće otkrivane vrste egzoplaneta i mnoge su pronađene u zoni pogodnoj za život — području u kome može postojati tečna voda.
Kako nastaje magnetno polje?
Dok Zemljino magnetno polje nastaje kretanjem tečnog gvožđa u spoljašnjem jezgru, istraživači predlažu alternativni mehanizam za super‑Zemlje: bazalni magmatski okean (BMO) — sloj metalno bogate rastopljene stene između jezgra i plašta. Pod veoma visokim pritiscima karakterističnim za planete 3–6× mase Zemlje, gvožđe u magmi može postati metalno i dovoljno provodljivo da pogoni elektromagnetni dinamo.
„Snažno magnetno polje veoma je važno za život na jednoj planeti,“ rekla je Miki Nakajima, vodeća autorka studije i vanredni profesor na Univerzitetu u Rochesteru. „Super‑Zemlje mogu proizvoditi dinamoe u jezgru i/ili u magmi, što može povećati habitabilnost planete.“
Metodologija i nalazi
Tim je sproveo šok eksperimente u kojima su uzorci stenskih materijala podvrgnuti pritiscima sličnim uslovima u unutrašnjosti super‑Zemalja. Dobijeni laboratorijski podaci su zatim upotrebljeni u modelima unutrašnje strukture planeta. Rezultat: pod velikim pritiscima magma bogata gvožđem može postati električki provodljiva, što omogućava dugotrajne BMO‑pokrenute dinamoe.
An illustration shows the layers of Earth, including the core, which generates our planet's protective magnetic bubble. | Credit: Vadim Sadovski/Shutterstock
Istraživanje pokazuje da planete mase približno 3–6 puta veće od Zemlje mogle bi održavati takva magnetna polja milijardama godina — ponekad jednako snažna ili čak snažnija od Zemljinog magnetnog polja.
„Planete mase 3–6 puta veće od Zemlje mogle bi imati glavni motor magnetnog polja ne u jezgru kao Zemlja, već u sloju između jezgra i plašta,“ napisao je Luca Maltagliati, viši urednik u Nature Astronomy, u pratećem sažetku.
Zašto je to važno za habitabilnost?
Dugotrajna magnetna zaštita pomaže planetama da zadrže atmosferu i štiti površinu od štetnog zračenja i zvezdanih vetrova. Čak i ako planeta leži u zoni pogodnoj za život, bez magnetnog štita atmosfera i voda mogu biti izgubljene tokom vremena — pa BMO‑pokrenuta polja značajno povećavaju verovatnoću opstanka povoljnih uslova.
Granice i buduća posmatranja
Iako koncept deluje obećavajuće, neposredna detekcija magnetnih polja egzoplaneta i dalje je izazov. Autori napominju da bi snažni BMO‑dinamoi mogli biti uočljivi u budućim posmatranjima, posebno uz napredak u instrumentima za merenje zvezdanih vetrova, radioemisija ili uticaja magnetosfere na okolnu plazmu.
Zaključak: Ovo istraživanje širi naše razumevanje unutrašnjih procesa na egzoplanetama i ukazuje da mnoge super‑Zemlje mogu imati sopstvene, dugotrajne magnetne štitove koji povećavaju njihove šanse da budu pogodna mesta za život.
Pomozite nam da budemo bolji.
