Ганимед – крупнейший спутник Юпитера и во всей Солнечной системе. Он известен тем, что под его поверхностью находится глобальный океан из жидкой воды, однако есть у Ганимеда и еще одна особенность. Это единственный известный нам спутник, обладающий собственным глобальным магнитным полем. На планетах такие поля возникают благодаря движению расплавленного проводящего вещества внутри ядра. Этот процесс называется магнитное динамо. Однако механизм, поддерживающий поле Ганимеда, на протяжении долгого времени остается предметом споров.

Ранее наиболее популярной считалась модель так называемого «железного снега». Согласно ей, в уже сформированном жидком ядре Ганимеда происходит выпадение твердых железных кристаллов, которые опускаются вниз и вызывают конвекцию, поддерживающую магнитное поле. Но новая работа, опубликованная в журнале Science Advances, предлагает другое объяснение: процесс формирования ядра Ганимеда может продолжаться до сих пор, даже спустя 4,5 млрд лет после зарождения Солнечной системы.

Чтобы проверить эту гипотезу, ученые создали модель тепловой эволюции спутника и просчитали различные сценарии его внутреннего развития. В модели учитывались состав Ганимеда, содержание воды, приливный нагрев со стороны Юпитера и наличие смеси железа и серы в ядре. Авторы работы предположили, что Ганимед в начале своего существования мог быть относительно «холодным», то есть оставаться без полного расплавления внутренних слоев.

Согласно расчетам, внутренние области спутника могли нагреваться очень медленно в течение миллиардов лет под действием радиоактивного распада, приливных сил и энергии гравитационного разделения вещества. По мере этого нагрева уже в более позднюю эпоху расплавленное железо постепенно отделялось от окружающих пород и опускалось к центру, формируя ядро. Именно это медленное оседание железа и перемешивание жидкого металла, по мнению авторов, может поддерживать магнитное поле Ганимеда до сих пор.

Такая модель выглядит необычно, потому что в большинстве крупных тел Солнечной системы формирование ядра завершилось очень рано. Например, у Марса внутреннее динамо давно исчезло, а у Луны ядро остыло миллиарды лет назад. Ганимед в этом смысле оказывается «запаздывающим» телом, где процессы внутренней дифференциации все еще не завершены.

Если гипотеза верна, она может объяснить различия между Ганимедом и соседним спутником Каллисто. Оба тела похожи по размеру и плотности, но Каллисто не имеет собственного магнитного поля. Авторы предполагают, что Каллисто формировался в более холодных условиях и его ядро либо не успело полноценно сформироваться, либо оказалось недостаточно активным для запуска устойчивого динамо.

• < Назад
• Вперёд >