Μια νέα μελέτη ενισχύει τη θεωρία ότι το προστατευτικό μαγνητικό πεδίο του Άρη που υποστηρίζει τη ζωτική ατμόσφαιρα παρέμεινε στη θέση του περισσότερο χρονικό διάστημα από ό,τι εκτιμάται. Τα στοιχεία δείχνουν ότι ο Άρης θα μπορούσε κάλλιστα να βρίθει από ζωή πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Ο Κόκκινος πλανήτης, τώρα ψυχρός, ξηρός και απογυμνωμένος από το προστατευτικό μαγνητικό του πεδίο, είναι ένα είδος «εγκληματολογικής σκηνής» για τους επιστήμονες που ερευνούν εάν ο Άρης ήταν πράγματι κάποτε κατοικήσιμος και, αν ναι, πότε.
Ειδικότερα, το ερώτημα «πότε» έχει γίνει αντικείμενο ιδιαίτερης έρευνας από τους επιστήμονες στο Παλαιομαγνητικό Εργαστήριο του πανεπιστημίου Χάρβαρντ, στο Τμήμα Επιστημών της Γης και των Πλανητών. Μια νέα δημοσίευση στο Nature Communications κάνει την πιο συναρπαστική υπόθεση μέχρι σήμερα, ότι το μαγνητικό πεδίο του Άρη θα μπορούσε να επιβιώσει μέχρι πριν από περίπου 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια, σε σύγκριση με προηγούμενες εκτιμήσεις για 4,1 δισεκατομμύρια χρόνια – άρα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πιο πρόσφατα.
Credit: Sarah Steele
Της μελέτης ηγήθηκε η φοιτήτρια Sarah Steele του Griffin Graduate School of Arts and Sciences, η οποία χρησιμοποίησε προσομοίωση και μοντελοποίηση υπολογιστή για να υπολογίσει την ηλικία του «δυναμό» του Άρη, ή του συνολικού μαγνητικού πεδίου που παράγεται από φαινόμενα μεταφοράς στον σιδερένιο πυρήνα του πλανήτη, όπως στη Γη. Η ερευνητίκή ομάδα, που περιλαμβάνει τον Roger Fu και τον John L. Loeb, έχει διπλασιάσει μια θεωρία που υποστήριξεν για πρώτη φορά πέρυσι ότι το δυναμό του Άρη, ικανό να εκτρέψει τις επιβλαβείς κοσμικές ακτίνες, υπήρχε για περισσότερο χρόνο από τις επικρατούσες εκτιμήσεις.
Η σκέψη τους εξελίχθηκε από πειράματα που προσομοιώνουν τους κύκλους ψύξης και μαγνήτισης τεράστιων κρατήρων στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη. Αυτές οι καλά μελετημένες λεκάνες πρόσκρουσης, που είναι γνωστές ότι είναι μόνο ασθενώς μαγνητικές, έχουν οδηγήσει τους ερευνητές να υποθέσουν ότι σχηματίστηκαν μετά το κλείσιμο του δυναμό. Αυτό το χρονοδιάγραμμα υποτέθηκε χρησιμοποιώντας βασικές αρχές της παλαιομαγνητικής ή τη μελέτη του προϊστορικού μαγνητικού πεδίου ενός πλανήτη. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι τα σιδηρομαγνητικά ορυκτά στο βράχο ευθυγραμμίζονται με τα γύρω μαγνητικά πεδία όταν ο βράχος είναι ζεστός, αλλά αυτά τα μικρά πεδία «κλειδώνονται» μόλις κρυώσει ο βράχος. Αυτό μετατρέπει αποτελεσματικά τα ορυκτά σε απολιθωμένα μαγνητικά πεδία, τα οποία μπορούν να μελετηθούν δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα.
Εξετάζοντας τις λεκάνες στον Άρη με ασθενή μαγνητικά πεδία, οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι αρχικά σχηματίστηκαν ανάμεσα σε θερμούς βράχους κατά τη διάρκεια μιας περιόδου κατά την οποία δεν υπήρχαν άλλα ισχυρά μαγνητικά πεδία – με άλλα λόγια, αφού το δυναμό του πλανήτη είχε εξαφανιστεί. Αλλά η ομάδα του Χάρβαρντ λέει ότι αυτό το πρόωρο κλείσιμο δεν είναι απαραίτητο για να εξηγήσει αυτούς τους σε μεγάλο βαθμό απομαγνητισμένους κρατήρες, σύμφωνα με την Steele. Αντιθέτως, υποστηρίζουν ότι οι κρατήρες σχηματίστηκαν ενώ το δυναμό του Άρη αντιμετώπιζε μια αντιστροφή πολικότητας – βόρειος και νότιος πόλους αλλάζουν θέσεις – κάτι που, μέσω προσομοίωσης υπολογιστή, μπορεί να εξηγήσει γιατί αυτές οι μεγάλες λεκάνες πρόσκρουσης έχουν μόνο ασθενή μαγνητικά σήματα σήμερα. Αντιστροφές μαγνητικών πόλων συμβαίνουν επίσης στη Γη κάθε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. «Βασικά δείχνουμε ότι μπορεί να μην υπήρχε ποτέ καλός λόγος να υποθέσουμε ότι το δυναμό του Άρη θα κλείσει νωρίς», είπε η Steele.
Τα αποτελέσματά τους βασίζονται σε προηγούμενη εργασία που ανέτρεψε για πρώτη φορά τα υπάρχοντα χρονοδιαγράμματα κατοίκησης στον Άρη. Χρησιμοποίησαν έναν διάσημο μετεωρίτη του Άρη, το Allan Hills 84001, και ένα ισχυρό μικροσκόπιο κβαντικού διαμαντιού στο εργαστήριο του Fu, για να συναγάγουν ένα μαγνητικό πεδίο με μεγαλύτερη διάρκεια μέχρι πριν από 3,9 δισεκατομμύρια χρόνια, μελετώντας διαφορετικούς μαγνητικούς πληθυσμούς σε λεπτές φέτες του βράχου. Η Steele λέει ότι το να ανοίγεις τρύπες σε μια μακροχρόνια θεωρία είναι λίγο νευρικό, αλλά δεν μπορεί να γίνει διαφορετικά από μια κοινότητα πλανητικών ερευνητών που είναι ανοιχτοί σε νέες ερμηνείες και δυνατότητες. «Προσπαθούμε να απαντήσουμε σε πρωταρχικά, σημαντικά ερωτήματα σχετικά με το πώς όλα έγιναν όπως είναι, ακόμα και γιατί ολόκληρο το ηλιακό σύστημα είναι έτσι όπως είναι», είπε η Steele. «Τα πλανητικά μαγνητικά πεδία είναι ο καλύτερος μας ανιχνευτής για να απαντήσουμε σε πολλές από αυτές τις ερωτήσεις και ένας από τους μόνους τρόπους που έχουμε να μάθουμε για το βαθύ εσωτερικό και τις πρώιμες ιστορίες των πλανητών».
Περισσότερα εδώ
Η νέα μελέτη δημοσιεύτηκε εδώ