Думка про те, що колись на Марсі було багато життя мільярди років тому, продовжує інтригувати вчених. Сьогодні холодний, сухий ландшафт червоної планети, позбавлений свого колись сильного магнітного поля, ставить питання, що нагадують космічне судове дослідження. Дослідники особливо зацікавлені в тому, щоб зрозуміти, чи був Марс придатним для життя, і якщо так, то протягом якого періоду.
Магнітне поле Марса
Дослідницька група з Гарвардської лабораторії палеомагнітного дослідження в рамках Департаменту наук про Землю та планети була в авангарді вивчення цієї шкали часу. Нещодавно опублікована стаття в Nature Communications представляє найпереконливіші докази того, що захищаюче життя магнітне поле Марса, або «динамо», могло існувати приблизно 3,9 мільярда років тому.
Це контрастує з більш ранніми оцінками, згідно з якими його загибель відбулася приблизно 4,1 мільярда років тому, припускаючи, що динамо проіснувало сотні мільйонів років довше, ніж вважалося раніше.
Моделювання марсіанського динамо
Керівником дослідження є студентка Вищої школи мистецтв і наук Гріффіна Сара Стіл, яка за допомогою комп’ютерного моделювання та симуляції працювала над визначенням віку динамо-машини Марса. Марсіанське динамо, кероване конвекцією в залізному ядрі планети, подібно до земного, могло б захистити поверхню від шкідливих космічних променів, що має вирішальне значення для підтримки середовища, придатного для життя.
Стіл разом зі старшим автором Роджером Фу, професором природничих наук, кидають виклик поширеним теоріям про те, що магнітне поле Марса ослабло рано. Їхні дослідження включають моделювання процесів охолодження та намагнічення в поверхневих кратерах Марса. Раніше вивчені ударні басейни на планеті відомі своїми слабкими магнітними полями, що призводить до припущення, що вони утворилися після того, як динамо планети вже припинилося.
Магнітні поля, що збереглися в породі
Палеомагнетика, яка передбачає вивчення стародавніх магнітних полів, що збереглися в гірських породах, забезпечила основу для цих припущень. За словами експертів, феромагнітні мінерали в скелі вирівнюються з магнітними полями при нагріванні, і коли порода охолоне, це вирівнювання «застигає» на місці.
Такі скам’янілі магнітні сигнатури можна досліджувати через мільярди років, виявляючи стан магнітного середовища під час утворення породи. Слабкі магнітні сигнали, які спостерігаються в деяких марсіанських кратерах, змусили дослідників припустити, що ці особливості утворилися за відсутності активного динамо.
Однак команда Стіла пропонує альтернативне пояснення: ці басейни могли утворитися під час зміни полярності, коли північний і південний магнітні полюси міняються місцями. Ці зміни періодично відбуваються на Землі, і моделювання показує, що вони можуть пояснити слабкі магнітні поля, виявлені в марсіанських кратерах.
Населений Марс: зміна перспективи
За словами Стіла, ця знахідка кидає виклик давнім уявленням про те, коли припинилося динамо Марса. «По суті, ми показуємо, що, можливо, ніколи не було вагомих причин припускати, що динамо Марса вимкнеться раніше», — сказала вона. Ця нова інтерпретація ґрунтується на попередній роботі команди, яка вперше поставила під сумнів встановлену шкалу життєдіяльності Марса.
Їхні попередні дослідження включали дослідження відомого марсіанського метеорита Allan Hills 84001 за допомогою вдосконаленого квантового алмазного мікроскопа в лабораторії Фу. Аналіз виявив різні магнітні властивості породи, які вказували на магнітне поле, яке тривало приблизно 3,9 мільярда років тому.
Значення магнітних полів планет
Стіл визнав, що кинути виклик широко визнаній теорії може бути складно. Проте вона зазначила, що спільнота планетарних дослідників підтримує нові перспективи.
«Ми намагаємося відповісти на основні, важливі запитання про те, як усе стало таким, як воно є, навіть чому вся Сонячна система така, якою вона є», — пояснив Стіл. Магнітні поля відіграють ключову роль у цих дослідженнях, оскільки вони дають змогу зрозуміти глибокі надра та ранню історію планет.
Потенційні наслідки виходять за межі Марса. Розуміння довговічності та природи магнітних полів на інших планетах допомагає вченим проводити паралелі та контрасти з історією Землі. Ці висновки також сприяють пошуку придатності для життя на планетах за межами нашої Сонячної системи, припускаючи, що наявність і стійкість магнітного поля може бути життєво важливим індикатором потенціалу світу для життя.Коли Марс був придатним для життя?
Дослідження Стіл та її команди є свідченням того, як наукове мислення розвивається завдяки новим даним та інноваційним методологіям. Повторно досліджуючи природу та тривалість магнітного поля Марса, вони відкривають нові шляхи для розуміння здатності планети підтримувати життя мільярди років тому.
Це глибше дослідження планетарної історії підкреслює необхідність безперервного дослідження та творчого підходу до давніх питань планетознавства. Отримані дані пропонують оновлену лінзу, через яку можна поглянути на давнє середовище Марса, що зрештою наближає дослідників до розшифровки таємничого минулого планети та його наслідків для життя за межами Землі.