Если отталкиваться от предполагаемого значения плотности, у Венеры есть ядро. Оно имеет размер около половины радиуса планеты и примерно 15% ее объема. Однако исследователи не до конца уверены, имеет ли Венера прочное внутреннее ядро, которое есть у Земли.
Сестра Земли
Ученые не знают, как быть с Венерой. Хотя она очень похожу на Землю по размеру, массе и каменистой поверхности, эти два мира различаются друг от друга в других параметрах. Одно очевидное различие – плотная, очень густая атмосфера нашей соседки. Огромное одеяло углекислого газа вызывает сильный парниковый эффект. При котором хорошо поглощается солнечная энергия. И поэтому температура поверхности планеты взлетела до примерно 460 C.
Если копнуть глубже, различия становятся еще более резкими. Учитывая плотность планеты, у Венеры должно быть ядро, обогащенное железом. Которое, по крайней мере, частично расплавлено. Так почему же у планеты нет глобального магнитного поля, которое имеет Земля? Чтобы создать поле, жидкое ядро должно находится в движении. И теоретики в течение долгого времени подозревали, что медленное 243 дневное вращение планеты вокруг своей оси препятствует возникновению этого движения.
Сейчас исследователи говорят, что причина не в этом. «Генерация глобального магнитного поля требует постоянной конвекции. Которая, в свою очередь, требует извлечения тепла из ядра в вышележащую мантию», – объясняет Фрэнсис Ниммо (Калифорнийский университет, Лос-Анджелес).
Венера не обладает таким активным движением тектонических плит, который является отличительной чертой Земли. У нее нет процессов движения и погружения пластин для переноса тепла из глубин в конвейерном режиме. Поэтому в результате исследований, проведенных в течение последних двух десятилетий, Ниммо и другие ученые пришли к выводу, что мантия Венеры должна быть слишком жаркой. И поэтому тепло не может выделятся из ядра достаточно быстро для того, чтобы управлять быстрым переносом энергии.
Роковое столкновение
Сейчас у ученых появилась новая идея. Она рассматривает проблему с совершенно нового ракурса. Земля и Венера, возможно, оказались бы обе без магнитных полей. За исключением одного существенного различия. «Почти собранная» Земля пережила катастрофическое столкновение с объектом, размерами с нынешний Марс. Это событие привело к возникновению Луны. А у Венеры такого события не было.
Исследователи смоделировали постепенное формирование скалистых планет, таких как Венера и Земля, из бесчисленных маленьких объектов в начале истории Солнечной системы. Когда все больше и больше кусков собралось вместе, то железо, которое они содержали, погрузилось в полностью в середину расплавленных планет, чтобы образовать ядра. Сначала ядра почти полностью состояли из железа и никеля. Но еще больше металлов, образующих сердцевину, прибыло в результате ударов. И этот плотный материал провалился через расплавленную мантию каждой планеты. Связывая более легкие элементы (кислород, кремний и сера) по пути.
Со временем эти горячие расплавленные ядра создали несколько устойчивых слоев (возможно, до 10) различных составов. «По сути, – поясняет команда, – они создали лунную структуру оболочки внутри ядра, где конвективное смешивание в конечном итоге гомогенизирует жидкости внутри каждой оболочки, но предотвращает гомогенизацию между оболочками». Тепло по-прежнему истекало в мантию. Но только медленно, от одного слоя к другому. В таком ядре не было бы интенсивного движения магмы, необходимого для создания «динамомашины». Поэтому магнитного поля не было. Возможно, такой была судьба Венеры.
Магнитное поле Земли
На Земле же удар, образовавший Луну, повлиял на нашу планету и ее ядро. Он создал турбулентное перемешивание, которое нарушало любое композиционное наслаивание. И создавало одинаковое сочетание элементов повсюду. При такой однородности ядро начало конвекцию в целом. И легко перегоняло тепло в мантию. Дальше за дело взялось тектоническое движение плит. И довело это тепло до поверхности. Внутреннее ядро стало «динамо машиной», которая создала сильное глобальное магнитное поле нашей планеты.
Пока еще не ясно, насколько стабильными будут эти композиционные слои. Следующий шаг, говорят ученые, заключается в том, чтобы получить более точное численное моделирование динамики жидкости.
Исследователи отмечают, что Венера, несомненно, тоже пережила свою долю больших ударов по мере роста ее массы. Но, по-видимому, ни один из них не ударил по планете достаточно сильно. Или достаточно поздно – чтобы сорвать композиционное наслаивание, которое уже было создано в ее ядре.