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Un estudio que simula el núcleo de Marte podría explicar la pérdida de su campo magnético

Alguna vez se creyó que Marte estaba húmedo para cubrir su superficie con agua del océano. La historia del agua en Marte plantea la posibilidad de que alguna vez Marte haya albergado vida.

Se cree que entonces Marte Perdió su campo magnético protector, perdió la radiación solar y el viento solar la despojó de mucho aire y agua. Un nuevo estudio de la Universidad de Tokio puede explicar las condiciones esperadas en el corazón de Marte hace miles de millones de años por las que el campo magnético de Marte ha desaparecido.

Los científicos descubrieron que el comportamiento de un metal fundido que se cree que probablemente exista dio como resultado un campo magnético corto que estaba destinado a desaparecer.

Muchos misterios de Marte ya han sido resueltos. Sin embargo, una pregunta desconcertó específicamente a la mente del profesor Ki Hirose desde Universidad de TokioDepartamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra: Debe haber un campo magnético alrededor de Marte, entonces, ¿por qué estuvo allí y por qué estuvo allí por un tiempo?

Limitado a abordar esta pregunta, un equipo dirigido por Ph.D. El estudiante Shunpei Yokoo en el laboratorio de Hirose ha investigado una nueva forma de probar algo muy lejano a nosotros en la realidad.

Hirose dijo, «campo magnético de la tierra Impulsado por corrientes de convección inimaginablemente enormes de metales fundidos en su núcleo. Se cree que los campos magnéticos en otros planetas funcionan de la misma manera».

“Aunque aún no se conoce la composición interna de Marte, la evidencia de los meteoritos indica que se trata de hierro fundido enriquecido con azufre. Además, las lecturas sísmicas de la sonda Insight de la NASA en la superficie nos dicen que el núcleo de Marte es más grande y menos denso que antes. Pensé. Anteriormente. Estas cosas indican la presencia de elementos más ligeros adicionales como el hidrógeno. Con estos detalles, preparamos las aleaciones de hierro que esperamos formen el núcleo y las sometemos a experimentos».

Los científicos en sus experimentos utilizaron diamantes, láseres y sorpresa. Hicieron una muestra de hierro, azufre e hidrógeno (Fe-SH). Según los científicos, el núcleo de Marte estaba hecho de este material.

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Colocar la muestra entre dos masas y comprimirla durante el calentamiento puede simular y estimar la temperatura y la presión en el núcleo. Las observaciones de modelado de rayos X y haces de electrones permitieron al equipo visualizar lo que sucedía durante la fusión bajo presión. También pudieron mapear cómo cambió la composición de la muestra durante ese período.

Hirose dijo, «Nos sorprendió mucho ver un comportamiento específico que podría explicar muchas cosas. El Fe-SH inicialmente homogéneo se separa en dos líquidos diferentes con un nivel de complejidad que nunca antes habíamos visto bajo este tipo de presiones. Uno de los líquidos de hierro era rico en azufre, el otro rico en hidrógeno, y eso es clave para explicar el nacimiento y eventual muerte del campo magnético alrededor de Marte”.

El hierro líquido, enriquecido en hidrógeno y pobre en azufre, al ser menos denso, se habría elevado por encima del hierro líquido rico en azufre y pobre en hidrógeno, provocando corrientes de convección. Estas corrientes habrían impulsado un campo magnético para mantener el hidrógeno en la atmósfera alrededor de Marte. Esto a su vez permitió que el agua existiera como líquido. Sin embargo, no iba a durar.

bajo presión. El yunque de diamante utilizado en los experimentos © 2022 Yokoo et al.

Una vez que los dos líquidos estén completamente separados, no habrá más corrientes para generar un campo magnético. El viento solar detonó hidrógeno en la atmósfera durante este evento. Esto da como resultado la descomposición del vapor de agua y, finalmente, la evaporación de los océanos marcianos.

Los científicos señalan, «Todo esto habría ocurrido hace unos 4.000 millones de años».

Hirose Él dijoY «Con nuestros resultados en mente, esperamos que más estudios sísmicos de Marte verifiquen que el núcleo está realmente en capas tan distintas como esperamos. Si este es el caso, nos ayudará a completar la historia de cómo los planetas rocosos, incluida la Tierra. , forma y explica su formación. Y es posible que estés pensando que la Tierra también podría perder su campo magnético algún día, pero no te preocupes, no sucederá hasta dentro de al menos mil millones de años».

Referencia de la revista:

  1. Shunpei Yokoo, Kei Hirose, Shoh Tagawa, Guillaume Morard y Yasuo Ohishi. Estratificación en núcleos planetarios por inmiscibilidad líquida en Fe-SH. Comunicaciones de la Naturaleza, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038 / s41467-022-28274-z
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