Вчені підтвердили, що у надрах суперземель можуть існувати гігантські океани розплавленої магми

У надрах кам’янистих суперземель можуть існувати гігантські океани розплавленої магми, здатні генерувати магнітні поля й захищати планети від космічного випромінювання — про це свідчить нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Astron­o­my, яке пропонує альтернативний механізм формування планетарного захисту.

Команда під керівництвом Мікі Накаджіми з Університету Рочестера висунула концепцію базального магматичного океану (BMO). На відміну від Землі, де магнітне поле створюється рухом розплавленого заліза у зовнішньому ядрі, у масивніших планетах надвисокий тиск може зробити магму електропровідною, перетворивши її на джерело магнітного динамо.

Експериментальна установка та діагностика, що використовуються для дослідження (Mg,Fe)O під екстремальним тиском. Джерело: Nature Astron­o­my

Моделювання показало, що такі океани на межі мантії та ядра здатні зберігатися мільярди років, забезпечуючи стабільне магнітне поле. На Землі подібний шар існував лише короткий час після формування, але у суперземель він може бути довготривалим.

Моделювання внутрішньої будови планет у лабораторії за допомогою FeO. Джерело: Research­gate

Для перевірки гіпотези дослідники провели лазерні експерименти в Лабораторії лазерної енергетики, використавши мінерал (Mg,Fe)O, типовий для мантій планет. У розплавленому стані під високим тиском він виявився достатньо провідним, щоб підтримувати магнітне динамо.

Результати розширюють уявлення про придатність екзопланет до життя. Суперземлі з активними магматичними океанами можуть зберігати атмосферу й біосферу навіть без металічного ядра. Накаджіма зазначає, що майбутні спостереження магнітних полів екзопланет допоможуть підтвердити цю гіпотезу, а розплавлена магма може виявитися ключовим фактором у формуванні умов для життя у Всесвіті.