Ročesterio universiteto tyrimai atskleidė, kad giluminiai išlydytos uolienos vandenynai gali atlikti esminį vaidmenį apsaugant nuo kosminės radiacijos.
Kažkur kosmose, kur žvaigždės šviesa vos prasiskverbia pro tuštumą, uolėta planeta galėtų prieštarauti daugumos pasaulių likimui: magmos vandenynai galėtų generuoti magnetinius laukus, kurie apsaugotų šias planetas nuo mirtiniausios kosminės radiacijos.
Ši hipotezė, pagrįsta naujausiais Ročesterio universiteto tyrimais ir paskelbta žurnale „Nature Astronomy“, siūlo naują požiūrį į gyvenamumą tolimuose galaktikos kampeliuose.
Ištirpusių uolienų jūra po paviršiumi
Magmos vandenynai nėra mokslinės fantastikos koncepcija, tai yra ištirpusių uolienų regionai, esantys planetų, vadinamų superžemėmis, mantijos pagrinde.
Šie dangaus kūnai, didesni už Žemę, bet mažesni už Neptūną, dominuoja Pieno kelio.
Šių vandenynų buvimas galėtų išspręsti mįslę, kaip kai kurios planetos sugeba išlaikyti stabilius magnetinius laukus, nors neturi tokio branduolio kaip Žemė.
Ročesterio universitetas paaiškino, kad Žemėje magnetinis laukas susidaro dėl skysto geležies judėjimo jos išoriniame branduolyje. Priešingai, sąlygos superžemėse gali būti radikaliai skirtingos.
„Superžemės gali turėti kietus arba visiškai skystus branduolius, kurie neleidžia susidaryti magnetiniams laukams įprastu mechanizmu“, – paaiškino Miki Nakajima, šios institucijos docentas. Todėl bazinio magmos vandenyno (BMO) egzistavimas tampa ypač svarbus.
Magnetinių laukų svarba gyvybei
Žemės magnetinis laukas veikia kaip skydas nuo kosminės spinduliuotės ir saulės dalelių, leidžiantis atmosferai išlikti stabiliai ir gyvybei klestėti. Be šios apsaugos, žvaigždžių vėjai greitai eroduotų atmosferą, kaip atsitiko Marse ir Veneroje.
„Stiprus magnetinis laukas yra labai svarbus gyvybei planetoje“, – sakė specialistas.
Magmos vandenynai galėtų būti alternatyvus sprendimas. Remiantis eksperimentais, atliktais Ročesterio universiteto Lazerinės energijos laboratorijoje, išlydyta uoliena giliai mantijoje tampa elektrai laidži, kai veikia ekstremalus slėgis, todėl susidaro galingas ir ilgalaikis magnetinis laukas.
„Šis tyrimas buvo įdomus ir sudėtingas, nes mano ankstesnė patirtis buvo daugiausia kompiuterinė, o tai buvo mano pirmasis eksperimentinis darbas“, – sakė Nakajima.
Kur yra magmos vandenynai ir kaip jie aptinkami?
Superžemės paprastai yra vadinamojoje gyvybei tinkamoje zonoje, žvaigždės aplinką supančiame ruože, kuriame temperatūra leidžia egzistuoti skysčiam vandeniui. Universiteto oficialiame pareiškime pabrėžta, kad nors superžemės yra dažniausiai aptinkamas egzoplanetų tipas, nė viena iš jų nėra mūsų saulės sistemos dalis. Jų matmenys yra nuo trijų iki šešių kartų didesni už Žemės.
Ekspertų komanda, naudodama lazerinius eksperimentus ir pažangius kompiuterinius modelius, imitavo šių planetų vidines sąlygas. Rezultatai parodė, kad tokio didelio slėgio sąlygomis išlydyto uolienos elektrinis laidumas leidžia superžemės magnetiniams laukams būti intensyvesniems ir pastovesniems nei Žemės. Ši savybė gali išsilaikyti milijardus metų.
Reikšmė ieškant nežemiškos gyvybės
Magmos vandenynų egzistavimas superžemėse ne tik praplečia mechanizmų, galinčių generuoti magnetinius laukus, spektrą, bet ir iš naujo apibrėžia egzoplanetų tinkamumo gyventi vertinimo kriterijus.
„Superžemės gali sukurti dinaminius laukus savo branduoliuose ir (arba) magmoje, o tai gali padidinti jų tinkamumą gyventi“, – sakė šios institucijos docentas. Daugelis šių planetų skrieja orbitose, kuriose vanduo ir stabili atmosfera gali egzistuoti tik tuo atveju, jei jos turi veiksmingą magnetinį lauką.
Mokslininkai teigia, kad netrukus po susidarymo Žemė taip pat turėjo magmos vandenyną. Tačiau didesnis superžemės dydis ir vidinis slėgis daro šiuos vandenynus patvaresnius ir svarbesnius planetų apsaugai.
Artimiausioje ateityje pažangos stebėjimo technikose galėtų leisti tiesiogiai matuoti egzoplanetų magnetinius laukus ir patikrinti hipotezę apie magmos vandenynus kaip planetų skydą. „Negaliu sulaukti ateities stebėjimų egzoplanetų magnetinių laukų, kad patikrinti mūsų hipotezę“, – sakė Nakajima.
