Найбільший супутник Юпітера нагрівається. І це немає права відбуватися.
Ганімед – аномалія у всіх сенсах. Його ширина становить майже 3300 миль, що кардинально перевищує розміри нашого Місяця. Він більший за Меркурія — ту крихітну планету, яка виглядає швидше випадковим доповненням до системи. Ганімед – найбільший супутник у Сонячній системі.
У нього є ще одна відмінна риса, що відокремлює його від решти супутників. Ганімед має власне магнітне поле. Воно було виявлено зондом «Галілео» у 1996 році і живиться енергією від вируючого ядра з рідкого заліза.
Ось у чому проблема. Вчені досі не можуть домовитись про те, як це залізо виявилося там на самому початку.
«Багато досліджень формування припускають, що Ганімед сформувався надто холодним, щоб спочатку мати металеве ядро. Водночас багато моделей… припускають, що ядро Ганімеда сформувалося… коли формувався і сам супутник… Обидва ці твердження… не можуть бути вірними одночасно».
– Кевін Трін (планетолог з Каліфорнійського технологічного інституту)
Це феномен. Відповідно до загальноприйнятої точки зору, великі кам’янисті тіла, подібні до Землі, нагріваються, плавляться зсередини і швидко формують структуру «ядро-мантія-кора». Це відбувається рано – у перші 200 мільйонів років історії Сонячної системи.
Але супутники малі. Вони остигають. Вони мають бути мертвими кам’яними тілами. Так звідки взялося таке внутрішнє тепло Ганімеда, що воно запустило ефект динамо-машини?
Нова стаття, опублікована 6 травня в журналі Science Advances, передбачає, що супутник не був гарячим із самого початку. Він почався холодним.
Пізній розквіт
Уявіть це як тісто. Холодне. Тверде.
Замість вогняного початку Ганімед сформувався тихо. Заморожені. Темний. Потім протягом мільярдів років щось змінилося.
Нова модель передбачає “динамо-машину, що приводиться в дію нагріванням”. Вона перевертає з ніг на голову підручники з планетології. Зазвичай ми вважаємо, що небесні тіла нагріваються, та був остигають. Можливо, Ганімед мільярди років просто “нагрівався”.
Цей процес зараз підтримують два механізми.
- Радіоактивний розпад. Тяжкі ізотопи в тілі супутника розпадаються, перетворюючись на більш легкі елементи. Тепло – побічний продукт цього процесу.
- Приливний нагрів. Юпітер величезний. Його гравітація не просто притягує, вона стискає. У міру орбітального руху Юпітер розтягує Ганімед. Виминає його. Як величезний крижаний багет, який то розривають, то знову з’єднують. Тертя. Тепло.
Це внутрішнє тертя плавить грудки залізного сульфіду. Метал щільніший за навколишній камінь, тому він осідає вниз. До центру. Накопичується.
Ці грудки живлять ядро. Ядро вирує. Цей рух створює магнітне поле.
Процес заплутаний. Він почався пізно. Але він працює.
Чому це важливо?
Погляньте на зірки. Екзопланет усюди. Кам’яні. Подібні на Землю. Ми шукаємо там життя, тому що для життя необхідний захист від радіації. Магнітне поле – це своєрідне силове поле. Без нього поверхня випалюється космічними променями та зоряним вітром.
Земля має таке поле. Воно слабке. Чесно кажучи, слабше магніту на вашому холодильнику. Але вона нас рятує.
Якщо теорія про Ганімеда вірна — якщо холодні старти ядер реально існують у космосі, ми можемо мати справу з новим способом утворення захисних щитів у планет. Не лише у гігантів. Але й молоді. У тихих. У світів, які почали з замерзлого стану та повільно «пробуджувалися».
Кевін Трін сказав в інтерв’ю Live Science:
«Можуть існувати молоді кам’янисті екзопланети… які будуть сприятливими для недавньої динамо-машини, викликаної нагріванням… Складність полягає в тому, що ніхто поки не виявив таку динамо-машину».
Поки що ми їх не знайшли.
Але ми, мабуть, шукаємо не той вид тепла. Можливо, нам слід очікувати, що кожен заселений світ народжується у вогні. Деякі з них, можливо, поступово підвищують температуру термостата, по одному витку за орбіту.
