Спутник Юпитера Ганимед — единственный спутник в Солнечной системе, обладающий собственным магнитным полем. Десятилетиями астрофизики не могли понять, почему его недра до сих пор не остыли. Новое исследование предлагает парадоксальный ответ — они и не остывали, потому что внутреннее ядро Ганимеда только-только заканчивает формироваться.
Ганимед — это абсолютный рекордсмен. Он больше планеты Меркурий, под его ледяной корой, вероятно, скрывается океан, в котором воды больше, чем на всей Земле, а еще он работает как гигантский космический магнит. Из более чем трехсот спутников в нашей планетной системе только Ганимед может похвастаться собственным (внутренним) магнитным полем. Наличие такого поля означает, что глубоко внутри небесного тела спрятана активная «динамо-машина»: расплавленное металлическое ядро постоянно бурлит и перемешивается.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Обычно планетарное динамо работает за счет остывания. Например, внутри Земли жидкое железо медленно кристаллизуется и отдает тепло, что и заставляет вещество циркулировать. Но с Ганимедом этот классический фокус не проходит. По планетарным меркам он относительно невелик. Если бы его горячее металлическое ядро сформировалось 4,5 миллиарда лет назад (как считалось ранее), оно должно было давно остыть, затвердеть и навсегда «выключить» магнитное поле.
Налицо противоречие. Модели эволюции лун Юпитера упорно показывали, что Ганимед родился слишком холодным для создания раскаленного ядра. А вот модели работы его магнитного поля, напротив, требовали, чтобы ядро с самого начала было жидким и все эти миллиарды лет постепенно остывало. Две ветви планетологии десятилетиями развивались параллельно, и их выводы банально исключали друг друга.
Решение этой головоломки предложила команда ученых под руководством Кевина Триня (Kevin Trinh) из Калифорнийского технологического института (Caltech). В исследовании, опубликованном в престижном журнале Science Advances, они сделали ставку на гипотезу «холодного старта».
Вместо того чтобы заставлять Ганимед рождаться горячим, ученые смоделировали более реалистичный сценарий. Миллиарды лет назад спутник слепился из ледяной каши, камней и вкраплений металла. На протяжении огромного количества времени распад радиоактивных элементов и гравитация Юпитера (которая безжалостно мнет свои луны приливными силами) медленно разогревали эти недра. Со временем металл внутри Ганимеда начал плавиться и постепенно просачиваться к центру тяжести, формируя то самое ядро.
Согласно новым симуляциям, этот процесс не остался в глубоком прошлом. Железное сердце Ганимеда всё ещё продолжает формироваться и разогреваться прямо сейчас. Именно это сверхмедленное погружение тяжелых металлов к центру создает мощные завихрения в жидкой среде, генерирующие аномальное магнитное поле. Проще говоря: Ганимед не остывает, он просто все еще находится в стадии сборки.
Забавно, что исследователи десятилетиями пытались «натянуть» земную модель остывающего ядра на ледяную луну Юпитера, хотя секрет крылся в совершенно противоположном процессе. Идея медленного «холодного старта» заодно объясняет, почему у соседнего спутника, Каллисто — имеющего похожие размеры и плотность — магнитного поля нет. Видимо, Каллисто просто не хватило внутреннего тепла и приливного трения, чтобы запустить процесс плавления, и он так и остался скучным ледяным шаром без собственного ядра.
Проверить, действительно ли Ганимед продолжает «собирать» свое металлическое сердце, астрофизики смогут совсем скоро. На пути к системе Юпитера сейчас летит европейский межпланетный зонд JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). В 2031 году он прибудет к месту назначения и соберет сверхточные данные о магнитных и гравитационных аномалиях спутника. Эти измерения наконец-то покажут, кто прав — сторонники классического остывания или новой парадигмы затянувшегося «холодного старта».
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Почему Сатурн «съел» свои гигантские луны, а Юпитер — спас
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.