Mars mógł nadawać się do zamieszkania znacznie wcześniej niż sądzono
Nowe badanie sugeruje, że Mars mógł być zdolny do utrzymania życia miliardy lat temu. Obecnie Czerwona Planeta jest zimna, sucha i pozbawiona tego, co kiedyś było potencjalnie ochronnym polem magnetycznym.
Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Harvard University i opublikowane w czasopiśmie Nature Communications wskazuje, że pole magnetyczne Marsa mogło utrzymywać się do około 3,9 miliarda lat temu, w porównaniu z poprzednimi szacunkami wynoszącymi 4,1 miliarda lat – lub setki milionów lat później.
Astronomowie wykorzystali symulacje i modelowanie komputerowe do oszacowania wieku marsjańskiego „dynamo” – globalnego pola magnetycznego generowanego przez konwekcję w żelaznym jądrze planety, podobnie jak na Ziemi. Badacze skupili się na teorii zaproponowanej po raz pierwszy w zeszłym roku, że marsjańskie dynamo, zdolne do odbijania szkodliwych promieni kosmicznych, istniało dłużej niż twierdzą powszechne szacunki.
Naukowcy symulowali cykle chłodzenia i namagnesowania ogromnych kraterów na powierzchni czerwonej planety. Te dobrze zbadane baseny uderzeniowe, o których wiadomo, że są tylko słabo magnetyczne, doprowadziły astronomów do założenia, że powstały po wyłączeniu dynamo.
Hipoteza ta została wysunięta przy użyciu podstawowych zasad paleomagnetyki, czyli badania prehistorycznego pola magnetycznego planety. Badacze wiedzą, że minerały ferromagnetyczne (zjawisko, w którym materia wykazuje własne, spontaniczne namagnesowanie) w skałach dostosowują się do otaczających pól magnetycznych, gdy skała jest gorąca, ale te małe pola są „blokowane”, gdy stygnie. To skutecznie zamienia minerały w skamieniałe pola magnetyczne, które astronomowie mogą badać miliardy lat później.
Analizując baseny, które posiada Mars, ze słabymi polami magnetycznymi, naukowcy przypuszczali, że początkowo uformowały się one wśród gorących skał w czasie, gdy nie było innych silnych pól magnetycznych – po wygaśnięciu dynamo planety.
Jednak nowe badanie wskazuje, że to wczesne wykluczenie nie jest konieczne, aby wyjaśnić te w dużej mierze rozmagnesowane kratery. Możliwe jest, że powstały one, gdy dynamo Marsa doświadczyło odwrócenia biegunowości – bieguny północny i południowy zamieniły się miejscami – co dzięki symulacji komputerowej może wyjaśnić, dlaczego te duże baseny uderzeniowe mają dziś tylko słabe sygnały magnetyczne. Odwrócenie biegunów magnetycznych zdarza się również na Ziemi co kilkaset tysięcy lat.
„Zasadniczo pokazujemy, że być może nigdy nie było dobrego powodu, aby zakładać, że dynamo Marsa wyłączyło się wcześnie” – mówi Sarah Steele z Harvard University.
Analizy opierają się na wcześniejszych pracach, które po raz pierwszy zakwestionowały istniejące ramy czasowe, w których Mars mógł nadawać się do zamieszkania. Naukowcy wykorzystali słynny marsjański meteoryt Allan Hills 84001 i potężny kwantowy mikroskop diamentowy w laboratorium Fu, aby wywnioskować, że pole magnetyczne istniało dłużej niż 3,9 miliarda lat temu, badając różne populacje magnetyczne w cienkich skrawkach skał.
„Próbujemy odpowiedzieć na fundamentalne, ważne pytania o to, jak wszystko stało się takie, jakie jest, a nawet dlaczego cały Układ Słoneczny jest taki, jaki jest. Planetarne pola magnetyczne są naszą najlepszą sondą do odpowiedzi na wiele z tych pytań i jednym z jedynych sposobów, w jaki możemy dowiedzieć się o głębokich wnętrzach i wczesnej historii planet” – podsumowuje Steele.
Emil Gołoś