Texasin yliopiston tutkijat ovat simuloineet Marsissa yksipuolista magneettikenttÀÀ, joka perustuu tuoreisiin tietoihin. TÀmÀ lÀhestymistapa voi valaista tÀnÀ pÀivÀnÀ havaittuja magneettisia poikkeavuuksia punaisen planeetan etelÀisellÀ pallonpuoliskolla. HeidÀn mallinsa ehdottaa tÀysin nestemÀistÀ ydintÀ ja epÀtasaista sisÀistÀ lÀmmitystÀ mahdollisina syinÀ.
Yksipuolisen magneettikentÀn simulointi varhaisella Marsilla.
Luotto: Ankit Barik/Johns Hopkinsin yliopisto
Luotto: Ankit Barik/Johns Hopkinsin yliopisto
TÀysin nestemÀisen ytimen olemassaolo Marsissa on vahvistettu NASA:n InSight-mission avulla. TÀmÀ löytö kyseenalaistaa aikaisemmat mallit, jotka olettivat sisÀisen rakenteen olevan samanlainen kuin Maapallolla. Tietokonesimulaatiot osoittavat, ettÀ tÀmÀ kokoonpano voi tuottaa magneettikentÀn, joka on keskittynyt yhteen pallonpuoliskoon.
Marsin pohjoisen ja etelÀisen vaipan lÀmpötilaerot ovat olleet avainasemassa tÀssÀ epÀsymmetriassa. LÀmpö, joka pÀÀsee pÀÀasiassa etelÀiseltÀ pallonpuoliskolta, olisi ruokkinut paikallista dynamoa. TÀmÀ mekanismi selittÀÀ nykyisten magneettisten poikkeavuuksien jakautumisen Marsin kuoren sisÀllÀ.
TÀmÀ teoria tarjoaa vaihtoehdon hypoteeseille, jotka liittyvÀt asteroidien törmÀyksiin selittÀmÀÀn magneettikentÀn hÀviÀmistÀ pohjoisella pallonpuoliskolla. Se korostaa sisÀisen rakenteen ja lÀmpöprosesseihin liittyvien tekijöiden merkitystÀ planeettojen kehityksessÀ. Mars esittÀÀ nÀin ainutlaatuisen tapauksen magneettisessa evoluutiossa.
TÀmÀn tutkimuksen tulokset on julkaistu Geophysical Research Letters -lehdessÀ. Ne avaavat uusia nÀkökulmia Marsin geologiseen ja ilmakehÀlliseen historiaan. NÀiden mekanismien ymmÀrtÀminen on ratkaisevan tÀrkeÀÀ jÀljittÀÀ olosuhteet, jotka ovat saattaneet mahdollistaa elÀmÀn punaisella planeetalla.
Simulaatiot on toteutettu NASA:n InSight-ohjelman tuella. Ne perustuvat Marylandin edistyksellisen tutkimuslaskentakeskuksen tekemÀÀn intensiiviseen laskentatyöhön. TÀmÀ kansainvÀlinen yhteistyö tuo esiin planeettadynamiikan monimutkaisuuden.
Kuinka nestemÀinen ydin vaikuttaa planeetan magneettikenttÀÀn?
TÀysin nestemÀinen ydin, kuten Marsissa, mahdollistaa vapaammat konvektioliikkeet kuin osittain kiinteÀssÀ ytimessÀ. NÀmÀ liikkeet ovat olennaisia magneettikentÀn tuottamiseksi dynamoefektin kautta.
Marsin ytimen koostumus, joka on rikas kevyistÀ alkuaineista, alentaa sen sulamispistettÀ. TÀmÀ ominaisuus pitÀÀ ytimen nestemÀisessÀ tilassa, edistÀen epÀsymmetrisiÀ konvektiovirtoja.
Toisin kuin Maapallolla, jossa kiinteÀn sisÀytimen lÀsnÀolo vakauttaa magneettikenttÀÀ, Marsilla on vaihtelevampi dynamiikka. TÀmÀ ero selittÀÀ osittain sen globaalin magneettikentÀn varhaista hÀviÀmistÀ.
Miksi magneettiset poikkeavuudet ovat keskittyneet Marsin etelÀiselle pallonpuoliskolle?
Simulaatiot viittaavat siihen, ettÀ Marsin ytimen lÀmpö pÀÀsi pÀÀasiassa etelÀiseltÀ pallonpuoliskolta. TÀmÀ epÀsymmetrinen lÀmpövirta on ruokkinut paikallista dynamoa, tuottaen yksipuolisen magneettikentÀn.
Nykyiset magneettiset poikkeavuudet ovat siis jÀÀnteitÀ tÀstÀ vanhasta kentÀstÀ. Ne todistavat ajasta, jolloin Marsilla oli osittainen magneettinen suoja aurinkotuulilta.