23.11.2018
16:37

Магнитные поля экзопланет могут формироваться движущимися потоками магмы

Всем нам хорошо известны свойства магнитного поля Земли: оно защищает планету от губительной космической радиации, имеет дипольную структуру и формируется под действием потоков жидкого железа, протекающих в ядре планеты – так называемое «магнитное динамо». Однако о магнитных полях экзопланет нам известно гораздо меньше. В новом исследовании ученые во главе с Франсуа Субираном (François Soubiran) смогли выяснить новые подробности о магнитных полях экзопланет класса «суперземель» массой порядка 5 масс нашей планеты - исследователи показали, что эти планеты обладают магнитным полем, которое, однако, формируется в соответствии с новым механизмом, под влиянием океанов магмы, существующих на этих планетах.

Это удивительное открытие состоит в том, что медленно движущиеся расплавленные горные породы класса силикатов, находящиеся на поверхности или под поверхностью планеты, способны формировать магнитное динамо, аналогично тому, как его формирует расплавленное железо в ядре Земли. Ранее исследователи предполагали подобный сценарий, однако не были уверены в том, что расплавы силикатов обладают достаточной электрической проводимостью (в обычных условиях силикаты являются диэлектриками) при условиях, в которых они находятся в составе вещества суперземли массой порядка 5 масс нашей планеты, то есть при температуре порядка 10000 Кельвинов и давлении порядка 10 миллионов атмосфер. Однако в новой работе Субиран и его коллеги показали при помощи компьютерного моделирования, что при данных условиях расплавы кварца, оксида магния и смешанного оксида магния и кремния (пост-перовскита) обладают достаточно большой проводимостью (которая, впрочем, примерно в сотню раз меньше проводимости жидкого железа), чтобы генерировать достаточно мощные магнитные поля вокруг суперземель. Мощность и структура формируемого магнитного поля в этом случае обусловлена скоростью собственного вращения планеты: экзопланеты с периодом вращения порядка двух суток и менее будут генерировать дипольное магнитное поле, аналогичное магнитному полю Земли, в то время как более медленновращающиеся планеты будут иметь менее организованное поле, не имеющее четких полюсов – которое довольно трудно обнаружить с большого расстояния, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20181123023632

Обозрение "Terra & Comp".