Számos okból a Vénust néha „Föld ikerének” (vagy „Nővér bolygónak” nevezik, attól függően, hogy ki kérdezi). A Földhez hasonlóan földi (vagyis sziklás) természetű, szilikát ásványokból és fémekből áll, amelyek megkülönböztethetők a vas-nikkel mag, a szilikát köpeny és a kéreg között. De amikor a saját légkörükre és a mágneses mezőkre vonatkozunk, két bolygónk nem lehetne különösebb.
A csillagászok egy ideje küzdenek annak kérdésében, hogy miért van a Föld mágneses mezője (amely lehetővé teszi, hogy megőrizze egy vastag légkört), és a Vénusz nem. Egy nemzetközi tudóscsoport által készített új tanulmány szerint ennek valamilyen köze lehet a múltban bekövetkezett hatalmas hatásokhoz. Mivel a Vénusznak soha nem volt ilyen hatása, soha nem fejlesztette ki a mágneses mező létrehozásához szükséges dinamót.
A „Föld és Vénus magjai kialakulása, rétegződése és keverése” című tanulmány nemrégiben jelent meg a tudományos folyóiratban Föld és a tudomány bolygó levél. A vizsgálatot Seth A. Jacobson vezette az Északnyugati Egyetemen, és tagjai voltak a Côte d’Azur Obszervatórium, a Bayreuth Egyetem, a Tokiói Technológiai Intézet és a washingtoni Carnegie Intézet tagjainak.
Tanulmányaik érdekében Jacobson és kollégái elkezdték fontolóra venni a földi bolygók kialakulását. A bolygóképződés legszélesebb körben elfogadott modelljei szerint a szárazföldi bolygók nem egyetlen szakaszban alakulnak ki, hanem egy olyan akkreditációs esemény sorozatából, amelyet síkbeli szimbólumokkal és bolygóembriókkal való ütközések jellemeznek - amelyek többségének saját magja van.
A nagynyomású ásványi fizikáról és az orbitális dinamikáról szóló közelmúltbeli tanulmányok azt is jelezték, hogy a bolygómagok rétegződött struktúrát képeznek az akkumuláció során. Ennek oka az, hogy a folyékony fémmel miként épül be nagyobb mennyiségű könnyű elem a folyékony fémbe, amely a hőmérséklet és a nyomás emelkedésével a bolygó magjává alakul.
Egy ilyen rétegzett mag képtelen lenne konvekcióra, amelyről úgy gondolják, hogy ez teszi lehetővé a Föld mágneses mezőjét. Ráadásul az ilyen modellek összeegyeztethetetlenek a szeizmológiai vizsgálatokkal, amelyek azt mutatják, hogy a Föld magja főleg vasból és nikkelből áll, míg súlyának körülbelül 10% -át könnyű elemek alkotják - például szilícium, oxigén, kén és mások. A külső mag hasonlóan homogén, és nagyjából ugyanazon elemekből áll.
Ahogy Dr. Jacobson e-mailben elmagyarázta a Space Magazine-nak:
„A földi bolygók akkreditációs (ütközési) események sorozatából nőttek ki, tehát a mag többlépcsős módon is növekedett. A többlépcsős magképzés réteges, stabil rétegezett sűrűségű struktúrát hoz létre a magban, mivel a fényelemeket egyre inkább beépítik a későbbi magdagasztásokba. Az olyan fényelemek, mint az O, Si és S fokozatosan megoszlanak a magképző folyadékokban a magképződés során, amikor a nyomások és a hőmérsékletek magasabbak, tehát a későbbi magképző események ezen elemek több részét beépítik a magba, mert a Föld nagyobb, a nyomások és a hőmérséklet ezért magasabbak .
„Ez stabil rétegződést hoz létre, amely megakadályozza a tartós geodinamó és a bolygó mágneses mező kialakulását. Ez a Vénusz hipotézisünk. Föld esetében úgy gondoljuk, hogy a holdképző hatás elég erőteljes volt ahhoz, hogy mechanikusan keverje össze a Föld magját, és lehetővé tegye egy tartós geodinamó számára a mai bolygó mágneses mezőjének létrehozását. "
A zavarosság fokozása érdekében paleomágneses vizsgálatokat végeztek, amelyek azt mutatják, hogy a Föld mágneses tere legalább 4,2 milliárd évig fennállt (kb. 340 millió évvel a kialakulása után). Mint ilyen, természetesen felmerül a kérdés, hogy mi magyarázhatja a konvekció jelenlegi helyzetét és hogyan alakult ki. Tanulmányuk kedvéért Jacobson és csapata fontolóra veszi annak a lehetőségét, hogy egy hatalmas hatás ezt magyarázhatja. Amint Jacobson jelezte:
„Az energiahatások mechanikusan keverik a magot, és ezzel megsemmisíthetik a stabil rétegződést. A stabil rétegződés megakadályozza a konvekciót, amely gátolja a geodinamót. A rétegződések eltávolítása lehetővé teszi a dinamó működését. ”
Alapvetően ennek a hatásnak az energiája rázta volna fel a magot, egyetlen homogén régiót hozva létre, amelyen belül egy tartós geodinamó működhetne. Tekintettel a Föld mágneses mezőjének korára, ez összhangban áll a Theia hatáselmélettel, amely szerint egy Mars méretű tárgynak valószínűleg 4,51 milliárd évvel ezelőtt ütközött a Földdel, és a Föld-Hold rendszer kialakulásához vezetett.
Ez a hatás miatt a Föld magja rétegződéstől homogénré válhat, és a következő 300 millió év során a nyomás és a hőmérséklet körülményei megkülönböztethetik a szilárd belső magot és a folyékony külső magot. A külső magban való forgásnak köszönhetően dinamikus hatás volt, amely megóvta atmoszféránkat a kialakulásakor.
Ennek az elméletnek a magját tavaly a texasi Woodlandsben, a 47. hold- és bolygótudományi konferencián mutatták be. A „Bolygómag-magok dinamikus keverése az óriási hatásokkal” című bemutató alatt Dr. Miki Nakajima, Caltech - a legújabb tanulmány egyik társszerzője - és David J. Stevenson, a washingtoni Carnegie Intézet. Abban az időben jelezték, hogy a Föld magjának rétegződését valószínűleg ugyanaz az ütés visszaállította, amely a Holdot képezte.
Nakajima és Stevenson tanulmánya mutatta meg, hogy a hevesen bekövetkező ütések miként keverhetik meg a bolygók magját a későbbi felhalmozódásuk során. Erre támaszkodva Jacobson és a többi társszerző modell olyan modelleket alkalmazott, amelyek szerint a Föld és a Vénusz felszaporodott a szilárd anyag és a gáz korongjáról a proto-Nap körül. Számításokat végeztek arról is, hogy a Föld és a Vénus hogyan nőttek, az egyes bolygók köpenyének és magjának kémiai alapjai alapján, az egyes akkreditációs események során.
Ennek a tanulmánynak a Föld fejlődésével és az élet megjelenésével kapcsolatos kapcsolatának jelentőségét nem szabad alábecsülni. Ha a Föld magnetoszféra késői energetikai hatás eredménye, akkor az ilyen hatások nagyon különbséget tehetnek a bolygónk lakhatósága vagy túl hideg és száraz (mint például a Mars), vagy túl meleg és pokolias (mint például a Vénusz) között. Amint Jacobson megállapította:
„A bolygó mágneses terei védik a bolygókat és az életét a káros kozmikus sugárzástól. Ha egy késői, erőszakos és óriási ütésre van szükség egy bolygó mágneses mezőjéhez, akkor az ilyen életre szüksége lehet az életre. "
A Naprendszerünkön túlra tekintve ez a tanulmány befolyásolja az extra Napfény bolygók tanulmányozását is. Itt is a különbség a bolygó lakhatósága vagy elkerülése között a nagy korszerű energiahatásokkal járhat, amelyek a rendszer korai történetének részét képezik. A jövőben, amikor napenergián kívüli bolygót tanulmányoznak, és keresik a lakhatósági jeleket, a tudósok nagyon egyszerűen arra kényszerülhetnek, hogy egy egyszerű kérdést tegyenek fel: „Elég keményen sújtotta?”
