ไฮโดรเจนส่วนเกินใกล้แกนกลางของดาวเคราะห์แดงอาจทำให้การพาความร้อนหยุดลงได้ THE WOODLANDS, Texas — สนามแม่เหล็กที่หายไปของดาวอังคารอาจจมลงในแกนกลางของดาวเคราะห์
ไฮโดรเจนที่มากเกินไป ซึ่งแยกออกจากโมเลกุลของน้ำและเก็บไว้ในเสื้อคลุมดาวอังคารสามารถปิดการพาความร้อนการปิดสนามแม่เหล็กตลอดไป นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ Joseph O’Rourke เสนอวันที่ 21 มีนาคมที่การประชุมวิทยาศาสตร์ทางจันทรคติและดาวเคราะห์
นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์คิดว่าสนามแม่เหล็กเกิดจากการปั่นแกนเหล็กหลอมเหลวของดาวเคราะห์ การพาความร้อนอาศัยวัสดุที่มีความหนาแน่นมากขึ้นซึ่งจมลงไปในแกนกลาง และวัสดุที่เบากว่าก็ลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ การเคลื่อนที่ของเหล็กซึ่งสามารถบรรทุกประจุได้ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กแรงสูงที่สามารถปกป้องชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์จากการถูกลมสุริยะทำลายล้าง (SN Online: 18/8/17 )
แต่ถ้าวัสดุที่เบากว่า
เช่น ไฮโดรเจน เข้าไปเกาะติดกับแกนเหล็ก มันสามารถปิดกั้นวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงไม่ให้จมลึกพอที่จะทำให้การพาความร้อนดำเนินต่อไปได้ O’Rourke จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนาใน Tempe กล่าว
“ไฮโดรเจนมากเกินไปและคุณสามารถปิดการพาความร้อนได้อย่างสมบูรณ์” เขากล่าว “ไฮโดรเจนคือฆาตกรที่ไร้หัวใจ”
O’Rourke และเพื่อนร่วมงาน ASU ของเขา S.-H. Dan Shim แนะนำว่าไฮโดรเจนอาจมาจากน้ำที่ถูกกักขังอยู่ในแร่ธาตุของดาวอังคาร ใกล้แกนร้อน น้ำจะแยกออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ออกซิเจนจะก่อตัวเป็นสารประกอบกับองค์ประกอบอื่นๆ และคงอยู่ในชั้นปกคลุมสูง แต่ไฮโดรเจนสามารถนั่งบนแกนกลางและทำให้ไดนาโมหายใจไม่ออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คำถามคือว่าแร่ธาตุของดาวอังคารจะมีคุณสมบัติเพียงพอที่จะส่งไฮโดรเจนในเวลาที่เหมาะสมหรือไม่ เปลือกของดาวอังคารอุดมไปด้วยแร่ธาตุโอลีวีน ซึ่งเกาะกับน้ำได้ไม่ดีนัก จึงค่อนข้างแห้ง
ภายในดาวเคราะห์ แรงกดดันบังคับให้โอลิวีนแปรสภาพเป็นแร่แวดสลีย์ไลต์และริงวูดไทต์ซึ่งมีน้ำมากกว่า ลึกลงไป แร่ธาตุจะกลายเป็นสะพานเชื่อมและแห้งอีกครั้ง ชั่วขณะหนึ่ง ชั้นบริดจ์มาไนต์นั้นสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกั้นน้ำ ทำให้แกนกลางพาความร้อนต่อไปได้ แต่เมื่อเสื้อคลุมเย็นตัวลง ชั้น bridgmanite จะหดตัวและหายไปในที่สุด การศึกษาของ O’Rourke ชี้ให้เห็น
ไม่ว่าภายในของดาวอังคารจะมีชั้น bridgmanite ที่ประหยัดหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับว่าแกนกลางของมันใหญ่แค่ไหน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่อาจได้รับการทดสอบโดย ยานลง จอด InSight Mars ของ NASA ซึ่งเปิดตัวในวันที่ 5 พฤษภาคม O’Rourke กล่าว ดาวอังคารมีสนามแม่เหล็กเมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน นักวิทยาศาสตร์พยายามอธิบายว่ามันหายไปอย่างไร ทำให้ดาวเคราะห์เสี่ยงต่อลมสุริยะ ซึ่งอาจดึงชั้นบรรยากาศและน้ำผิวดิน ออกไป (SN: 12/12/15, p. 31 )
หากไฮโดรเจนปิดเครื่องกำเนิดดาวเคราะห์ มันจะต้องดำเนินการอย่างรวดเร็ว การสังเกตก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กหายไปค่อนข้างเร็ว กว่า 100 ล้านปี
อีกทฤษฎีหนึ่งโดย James Roberts จาก Johns Hopkins Applied Physics Lab ในเมืองลอเรล รัฐแมริแลนด์ ชี้ว่า ผลกระทบขนาดใหญ่อาจทำให้ไดนาโมปิดตัวลงได้โดยการให้ความร้อนแก่แกนนอกสุด ซึ่งจะทำให้ไดนาโมไม่จม
“จริงๆ แล้วมันเป็นแนวคิดที่คล้ายกับของ O’Rourke” โรเบิร์ตส์กล่าว อาจต้องใช้ภารกิจที่ซับซ้อนมากขึ้นบนดาวอังคารเพื่อค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นจริงๆ
เขายังทำงานร่วมกับ Kerber ในข้อเสนอต่อ NASA สำหรับภารกิจต้นทุนต่ำในการส่งยานสำรวจไปยังดวงจันทร์ของโลกเพื่อโรยตัวเข้าไปในท่อลาวาโบราณที่เรียกว่าสกายไลท์ ความปรารถนาที่จะเข้าใจว่าท่อเหล่านี้ก่อตัวอย่างไรและประกอบขึ้นอย่างไรนั้นชวนให้นึกถึงการศึกษาที่เก่าแก่ที่สุดชิ้นหนึ่งของแฮมิลตัน ซึ่งเขาได้สร้างช่องทางลาวาที่เกิดจากลาวาไหลในปี 1970 ที่ภูเขาไฟ Kilauea ของฮาวายขึ้นใหม่
การหาว่าอะไรทำให้โคโรนาร้อนจะต้องใช้เวลามากขึ้นเกือบทุกการทดลองที่มุ่งเป้าไปที่ดวงอาทิตย์ที่บดบังเมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา มีผลบางอย่างเกี่ยวกับความลึกลับของดวงอาทิตย์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด: ทำไมโคโรนาถึงร้อนมาก พื้นผิวสุริยะเคี่ยวที่ประมาณ 5500 องศาเซลเซียส แต่โคโรนาแม้จะอยู่ไกลจากเตาสุริยะและทำจากวัสดุที่กระจายตัวมากกว่ามาก ก็ยังเดือดดาลในระดับหลายล้านองศา
หนึ่งปีหลังจาก Great American Eclipse นักวิทยาศาสตร์ยังคงเกาหัวอยู่ ทีมของ Caspi ค้นหาคลื่นที่กระเพื่อมผ่านโคโรนา ซึ่งสามารถกระจายพลังงานได้ไกลจากพื้นผิวสุริยะ คลื่นเหล่านั้นยังสามารถช่วยขจัดความพันกันของแม่เหล็กในโคโรนาและอธิบายลักษณะที่เป็น ระเบียบ เรียบร้อย ของมัน (SN Online: 8/17/17)
