火星の水不足と磁場の欠如は関連している可能性がある、と新しい研究が提案しています。
今日の火星はかなり人を寄せ付けない場所ですが、かつては液体の水と大気が豊富にありました。まとめると、これらは火星を私たちの地球と同じように、つまり「快適」にした可能性があります。しかし、ある時、水も空気も消えてしまいました。私たちの作業理論では、約 40 億年前に弱まり、その後消失した火星の磁場によって引き起こされたというものです。惑星を断熱するためのそれがなければ、太陽風はその大気からそれを剥ぎ取り、ゆっくりと今日私たちが見ているほこりと岩の乾いたボールに変えました.
マグネット..ああ…
それは説得力のある話ですが、そこには特にイライラする部分が1つ欠けています:何が磁場を殺したのですか?先週、テキサスで開催された月惑星科学会議で、惑星科学者のジョセフ・オルークは、この欠けている部分を埋めることができる新しい理論を発表しました。彼は、惑星の磁場の消失は地表水の不足に関連していると考えています.
私たちの知る限りでは、惑星は、溶けた鉄のコアを攪拌することによって磁場を生成します。対流 — 溶融した材料の加熱された部分が上部に上昇し、上部のより密度の高い冷たい部分に置き換わる — は、この金属を動かし続けます。鉄が動くダイナモのように、磁場が発生します。
O'Rourke の理論は、水分子が火星のマントルの奥深くまで分裂することによって発生した水素の流入が、このダイナモを失速させ、火星の磁場を失速させた可能性があるというものです。対流は密度の違いに依存して、材料 (この場合は溶鉄) を動かし続けます。しかし、より軽い物質 (水素よりも軽くするのは難しい) が対流セルの底の比較的近くに沈むと、密度の高い物質が沈み込むのを防ぐことができます。システムを詰まらせます。
テンピにあるアリゾナ州立大学のオルークは、同大学の同僚であるダン・シムと協力して、このすべての水素がどこから来たのかを突き止めました。彼らは、それが武道の鉱物に化学的に閉じ込められた水から供給されたと信じています.マントルの上層では安定したままですが、コアに近い信じられないほどの熱と圧力により、これらの水分子がミネラルから引き出され、分解される可能性があります.酸素原子は非常に反応性が高く、新しい化合物を形成し続けます — 一方、水素原子は核の近くに蓄積し、対流を失速させます.
このおせっかい水素
では、火星のマントルには、その仕事をするのに十分な水があったのでしょうか?著者らは、火星の地殻はかんらん石が豊富で、水との結合があまりよくないため、比較的乾燥したままであることに注目しています。より深いレベルで圧力がかかると、このカンラン石は鉱物のワズレアイトとリングウッダイトに変化し、より多くの水を保持します。さらに深くなると、鉱物はブリッジマナイトに変わり、再び乾燥します。チームによると、このブリッジマナイト層はバッファーとして機能し、水を遠ざけ、対流セルを断熱するはずです。これまでのところ、火星 (?) の状況は地球の状況と非常に似ています。同じ鉱物が関与しており、火星での挙動が異なると信じる理由はありません。
ただし、2 つの惑星には重要な違いが 1 つあります。火星のマントルは大幅に冷却されましたが、地球のマントルは熱いままです。ここでは温度が重要な役割を果たします。なぜなら、ブリッジマナイトへの遷移を促し、その後安定性を維持するのは、高圧と高温の組み合わせだからです。火星のように徐々に冷えるマントルでは、ブリッジマナイト層は収縮し、最終的には完全に消失します。
この鉱物が火星の内部で生き残ったかどうかは、火星のコアの大きさに依存します。どれくらいの大きさかはまだわかりませんが、5 月 5 日に打ち上げ予定の NASA の火星着陸船 InSight でわかるかもしれません。
O'Rourke の理論の興味深い示唆の 1 つは、水素が磁場を詰まらせた場合、それは驚くほど速く起こったということです。以前の研究では、火星の磁場は 1 億年以上かけて非常に急速に消失したことが示唆されています。
今のところ、InSight が起動するのを待ち、理論が現場での測定に耐えられるかどうかを確認する必要があります。結果がどうであれ、1 つ確かなことがあります。それは、火星の頑固な磁場の欠如がビジネスに悪影響を及ぼしているということです。願わくば、この調査が、私たちがどのように修正できるかについての洞察を提供することを願っています.
2018 年 3 月 21 日にテキサス州ウッドランズで開催された第 49 回月惑星科学会議で、論文「水和マントル鉱物によるコアの進行中の水素化による火星ダイナモの抑制」が発表されました。
