Daudzu iemeslu dēļ Venera dažreiz tiek dēvēta par “Zemes dvīni” (vai arī “Māsa planēta” atkarībā no tā, kam jūs lūdzat). Tāpat kā Zeme, tā ir sauszemes (t.i., akmeņaina) dabā, sastāv no silikātu minerāliem un metāliem, kas ir atšķirti starp dzelzs-niķeļa kodolu un silikāta apvalku un garoza. Bet, runājot par viņu attiecīgajām atmosfērām un magnētiskajiem laukiem, mūsu divas planētas nevarēja būt atšķirīgākas.
Kādu laiku astronomi ir cīnījušies, lai atbildētu, kāpēc Zemei ir magnētiskais lauks (kas ļauj tai saglabāt biezu atmosfēru), un Venērai - nav. Saskaņā ar jaunu pētījumu, ko veica starptautiska zinātnieku komanda, tam var būt kaut kas saistīts ar masveida ietekmi, kas notika iepriekš. Tā kā Venera, šķiet, nekad nav cietusi šādu triecienu, tā nekad nav izstrādājusi dinamo, kas vajadzīgs magnētiskā lauka ģenerēšanai.
Pētījums ar nosaukumu “Zemes un Venēras dzīslu veidošanās, noslāņošanās un sajaukšanās” nesen parādījās zinātniskajā žurnālā Zemes un zinātnes planētu vēstules. Pētījumu vadīja Sēta A. Jēkabsone no Ziemeļrietumu universitātes, un tajā bija iekļauti locekļi no Côte d’Azur observatorijas, Baireitas universitātes, Tokijas Tehnoloģiju institūta un Vašingtonas Kārnegi institūta.
Pētījuma dēļ Jēkabsons un viņa kolēģi sāka apsvērt, kā vispirms veidojas zemes planētas. Saskaņā ar visplašāk pieņemtajiem planētu veidošanās modeļiem sauszemes planētas neveidojas vienā posmā, bet gan no virknes akrecijas notikumu, kam raksturīgas sadursmes ar planetesimāliem un planētu embrijiem - lielākajai daļai no tiem ir savi kodoli.
Jaunākie pētījumi par augstspiediena minerālfiziku un orbītas dinamiku ir arī norādījuši, ka planētu serdeņi, veidojoties aknei, izveido stratificētu struktūru. Iemesls tam ir saistīts ar to, kā procesa laikā ar šķidro metālu tiek iestrādāts lielāks gaismas elementu pārpalikums, kurš pēc temperatūras un spiediena paaugstināšanās nogrimtu un veidotu planētas kodolu.
Šāda stratificēta serde nebūtu spējīga konvekcijai, kas, domājams, ir tas, kas pieļauj Zemes magnētisko lauku. Turklāt šādi modeļi nav savietojami ar seismoloģiskiem pētījumiem, kas norāda, ka Zemes kodols galvenokārt sastāv no dzelzs un niķeļa, bet aptuveni 10% no tā svara veido gaismas elementi - piemēram, silīcijs, skābeklis, sērs un citi. Tā ārējais kodols ir līdzīgi viendabīgs un sastāv no gandrīz vienādiem elementiem.
Kā doktors Jēkabsons pa e-pastu paskaidroja žurnālam Space:
Zemes planētas izauga no akretāru (trieciena) notikumu secības, tāpēc arī kodols pieauga daudzpakāpju veidā. Daudzpakāpju kodola veidošana rada slānī stabili stratificētu blīvuma struktūru kodolā, jo gaismas elementi arvien vairāk tiek iekļauti vēlākos kodola papildinājumos. Gaismas elementi, piemēram, O, Si un S, arvien vairāk sadalās serdi veidojošos šķidrumos, veidojot serdi, kad spiediens un temperatūra ir augstāki, tāpēc vēlākos kodolu veidošanās notikumos vairāk šo elementu tiek iekļauti kodolā, jo Zeme ir lielāka, un tāpēc spiedieni un temperatūra ir augstāki .
“Tas izveido stabilu noslāņošanos, kas novērš ilgstošu ģeodinamu un planētas magnētisko lauku. Šī ir mūsu hipotēze attiecībā uz Venēru. Zemes gadījumā mēs domājam, ka Mēness veidojošā ietekme bija pietiekami vardarbīga, lai mehāniski sajauktu Zemes kodolu un ļautu ilgstošam ģeodinamam ģenerēt mūsdienu planētas magnētisko lauku. ”
Lai papildinātu šo apjukuma stāvokli, ir veikti paleomagnētiski pētījumi, kas norāda, ka Zemes magnētiskais lauks ir pastāvējis vismaz 4,2 miljardus gadu (aptuveni 340 miljoni gadu pēc tā veidošanās). Kā tāds rodas dabiski jautājums par to, kas varētu ņemt vērā pašreizējo konvekcijas stāvokli un kā tas notika. Pētījuma dēļ Jēkabsons un viņa komanda apsvēra iespēju, ka tam varētu būt liela ietekme. Kā norādīja Jēkabsons:
“Enerģētiskie triecieni mehāniski sajauc serdi un tādējādi var iznīcināt stabilu noslāņošanos. Stabila noslāņošanās novērš konvekciju, kas kavē ģeodinamu. Noslāņošanās noņemšana ļauj darboties dinamo. ”
Būtībā šīs ietekmes enerģija būtu satricinājusi kodolu, izveidojot vienotu viendabīgu reģionu, kurā varētu darboties ilgstošs ģeodinamo. Ņemot vērā Zemes magnētiskā lauka vecumu, tas saskan ar Teijas trieciena teoriju, kurā tiek uzskatīts, ka Marsa lieluma objekts pirms 4,51 miljardiem gadu ir sadūries ar Zemi un izraisījis Zemes-Mēness sistēmas veidošanos.
Šīs ietekmes dēļ Zemes kodols varēja kļūt no stratificēta līdz viendabīgam, un nākamo 300 miljonu gadu laikā spiediena un temperatūras apstākļi varēja izraisīt tā atšķirību starp cietu iekšējo kodolu un šķidru ārējo kodolu. Pateicoties rotācijai ārējā kodolā, rezultāts bija dinamo efekts, kas aizsargāja mūsu atmosfēru tā veidošanās laikā.
Šīs teorijas sēklas tika prezentētas pagājušajā gadā 47. Mēness un planētu zinātnes konferencē Vudlendā, Teksasā. Prezentācijas laikā ar nosaukumu “Dinamiska planētu kodola sajaukšana ar milzu triecieniem” Dr. Miki Nakajima no Kaltehas - viena no šī jaunākā pētījuma līdzautorēm - un Deivids J. Stīvensons no Vašingtonas Kārnegi institūcijas. Tajā laikā viņi norādīja, ka Zemes kodola noslāņošanos, iespējams, atjaunoja tas pats trieciens, kas veidoja Mēnesi.
Tas bija Nakajima un Stīvensona pētījums, kas parādīja, kā visspēcīgākās triecieni var satraukt planētu kodolu novēloti. Balstoties uz to, Jēkabsons un citi līdzautori izmantoja modeļus, kā Zeme un Venēra uzkrājās no cietvielu un gāzes diska ap sauli. Viņi arī izmantoja aprēķinus par to, kā Zeme un Venera pieauga, balstoties uz katras planētas mantijas un kodola ķīmiju katrā ieskrējiena notikumā.
Nevar nenovērtēt šī pētījuma nozīmīgumu, runājot par to, kā tas attiecas uz Zemes evolūciju un dzīvības rašanos. Ja Zemes magnetosfēra ir novēlotas enerģētiskās ietekmes rezultāts, tad šāda ietekme ļoti labi varētu būt atšķirība starp to, vai mūsu planēta ir apdzīvojama vai ir pārāk auksta un sausa (piemēram, Marss) vai pārāk karsta un ellīga (piemēram, Venēra). Kā secināja Jēkabsons:
“Planētu magnētiskie lauki pasargā planētas un dzīvību uz planētas no kaitīgā kosmiskā starojuma. Ja planētas magnētiskajam laukam ir nepieciešama novēlota, vardarbīga un milzu trieciens, tad šāda ietekme var būt nepieciešama dzīvībai. ”
Raugoties ārpus mūsu Saules sistēmas, šim dokumentam ir nozīme arī ārpussaules planētu izpētē. Arī šajā gadījumā atšķirība starp to, vai planēta ir apdzīvojama vai nav, var būt saistīta ar lielas enerģijas patēriņu, kas ir sistēmas agrīnās vēstures sastāvdaļa. Nākotnē, pētot ārpus saules planētas un meklējot apdzīvošanas pazīmes, zinātnieki, iespējams, būs spiesti uzdot vienu vienkāršu jautājumu: “Vai tas bija pietiekami smagi skāris?”
