Почему у земли есть мощное магнитное поле, а у марса, венеры и меркурия нет?

Уже первые полёты спутников показали, что уровень радиации в космосе просто "зашкаливает". Обычное оконное стекло, отправленное в космос, через пару-тройку месяцев становится жёлтым, потом коричневым и растрескивается!
От нашего Солнца постоянно истекает "солнечный ветер" - мощнейший поток заряжённых частиц (электронов, протонов и ядер гелия), летящих с бешеной скоростью - почти 1000 километров в секунду. Если бы этот поток радиации долетал до поверхности                                    





Смотреть все фото в галерее
Солнечный ветер несёт в себе и другую опасность. Если его энергичные частицы свободно сталкиваются с молекулами газов земной атмосферы, они (как бильярдные шары или пули в тире) раскалывают их и безжалостно "выбрасывают" в космическое пространство. Мощный поток солнечной радиации за несколько десятков тысяч лет может "сдуть" с Земли всю её атмосферу!
Однако на пути солнечного ветра встаёт надёжный щит - магнитное поле нашей планеты. Заряженные частицы оказываются в ловушке силовых линий поля и пролетают мимо. Только небольшая часть ионов всё-таки долетает до нашей атмосферы в районах Северного и Южного полюсов - и тогда мы видим такое явление природы, как северное сияние.
Ещё больше учёные удивились, когда наши космические аппараты достигли Луны и других планет земной группы - Меркурия, Венеры и Марса. Оказалось, что магнитного поля там или нет вообще, или оно невероятно слабенькое, в сотни раз слабее земного! Получается, наша планета - исключение?
Нет, у далёких газовых гигантов - Юпитера или Сатурна - магнитное поле обнаружено, да ещё какое мощное! Но почему его нет у ближайших "родственников" Земли?    


Если мы мысленно "разрежем" Землю напополам, то глубоко внутри обнаружим твёрдое раскалённое (между прочим, горячее поверхности Солнца!) железное ядро. Между твёрдым ядром и мантией находится внешнее ядро, в котором железо находится в жидком состоянии. Оно постоянно "кипит", буквально как вода в чайнике - более горячие частицы поднимаются вверх, остывшие опускаются вниз (физики называют это явление конвекцией). А ещё наша планета быстро вращается, делает 1 оборот вокруг своей оси за 24 часа! Так получается самое настоящее планетарное динамо, в котором создаются колоссальной силы электрические токи. Именно они-то и создают магнитное поле.
Попробуем "по шагам" реконструировать события, происходившие более 4 миллиардов лет назад. (Само собой, это предположения - но предположения научные, обоснованные. Сможете предложить другие, более убедительные - всегда пожалуйста!)    


Итак, 4 миллиарда лет назад вблизи нашей звезды сформировались 4 очень похожие друг на друга планеты - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Все они имели жидкое горячее ядро из железа и никеля, все они имели внешнюю твёрдую оболочку из силикатов, у всех у них была первичная атмосфера из углекислоты, метана и водяного пара и у всех у них было мощное магнитное поле. Но вот дальше, как это часто водится у братишек-сестрёнок из одной семьи, "дорожки сильно разошлись".
Больше всего не повезло Меркурию. Помните сказку про Винни-Пуха, в которой Пятачок вечно жаловался, что он - "очень маленькое существо"? Оказывается, быть маленькой планетой - тоже совсем невесело. Горячее ядро Меркурия быстро остыло, конвекционные потоки ослабли, магнитное поле практически исчезло, а колоссальной силы солнечный ветер попросту "раздел" планету, "сдув" с неё незащищённую ничем зачаточную атмосферу. Итог: Меркурий - это голый безжизненный кусок скалы с кратерами.
Судьба Марса оказалась похожей на судьбу Меркурия, хотя Марс "продержался" дольше. Всего 3 с половиной миллиарда лет назад у него были атмосфера, горячее железное ядро, магнитное поле и даже океаны из жидкой воды на поверхности. Но снова сказался небольшой размер планеты - когда ядро остыло, магнитное поле исчезло и атмосфера оказалась беззащитной. Тяжёлый углекислый газ планета ещё смогла удержать, а вот воду и метан - нет. Они были "выброшены" солнечным ветром в космическое пространство. Итог: Марс - это замёрзшая сухая пустыня с тоненькой углекислотной атмосферой и бешеным (по земным меркам) уровнем радиации на поверхности.
Что произошло с Венерой? Скорее всего в те далёкие времена эта планета претерпела колоссальную катастрофу - столкнулась с другой планетой (размером с Марс или Меркурий). При этом получилось так, что скорость вращения планеты замедлилась - один "день" на Венере длится целых 8 наших месяцев, она вращается в 243 раза медленнее, чем Земля. Мощность планетарного динамо при этом ослабла, и магнитное поле планеты не смогло защитить лёгкие газы. Часть воды превратилась в серную кислоту, другая была выброшена солнечным ветром в космос. В итоге Венера осталась без воды и метана - но, в отличие от Марса, благодаря своим размерам смогла удержать плотную атмосферу из углекислого газа. Итог: Венера - это раскалённый ад под толстыми облаками из серной кислоты.    


С нашей Землёй тоже случилась похожая катастрофа, и приблизительно в то же самое время - Земля столкнулась с другой планетой (учёные даже придумали ей имя - Тейя).
Однако удар пришелся как бы "вскользь", по касательной, и вращение Земли, напротив, ускорилось. Из обломков, оставшихся от столкновения, сформировалась Луна, которая своей гравитацией постоянно воздействовала - и до сих пор воздействует! - на жидкое земное ядро, как бы "взбалтывая" его. В результате наша планета получила очень мощное магнитное поле, надёжно защищающее поверхность и атмосферу от солнечного ветра. Образовались моря и океаны из жидкой воды, зародилась жизнь, появились люди, начали издавать журнал "Лучик"... Забавно, правда?    
Вот что делает радиация с обычным стеклом.


Слева внизу радиационно стойкое стекло - для сравнения.    
Солнечный ветер несёт в себе и другую опасность. Если его энергичные частицы свободно сталкиваются с молекулами газов земной атмосферы, они (как бильярдные шары или пули в тире) раскалывают их и безжалостно "выбрасывают" в космическое пространство. Мощный поток солнечной радиации за несколько десятков тысяч лет может "сдуть" с Земли всю её атмосферу!
Однако на пути солнечного ветра встаёт надёжный щит - магнитное поле нашей планеты. Заряженные частицы оказываются в ловушке силовых линий поля и пролетают мимо. Только небольшая часть ионов всё-таки долетает до нашей атмосферы в районах Северного и Южного полюсов - и тогда мы видим такое явление природы, как северное сияние.
Ещё больше учёные удивились, когда наши космические аппараты достигли Луны и других планет земной группы - Меркурия, Венеры и Марса. Оказалось, что магнитного поля там или нет вообще, или оно невероятно слабенькое, в сотни раз слабее земного! Получается, наша планета - исключение?
Нет, у далёких газовых гигантов - Юпитера или Сатурна - магнитное поле обнаружено, да ещё какое мощное! Но почему его нет у ближайших "родственников" Земли?    
Если мы мысленно "разрежем" Землю напополам, то глубоко внутри обнаружим твёрдое раскалённое (между прочим, горячее поверхности Солнца!) железное ядро. Между твёрдым ядром и мантией находится внешнее ядро, в котором железо находится в жидком состоянии. Оно постоянно "кипит", буквально как вода в чайнике - более горячие частицы поднимаются вверх, остывшие опускаются вниз (физики называют это явление конвекцией). А ещё наша планета быстро вращается, делает 1 оборот вокруг своей оси за 24 часа! Так получается самое настоящее планетарное динамо, в котором создаются колоссальной силы электрические токи. Именно они-то и создают магнитное поле.
Попробуем "по шагам" реконструировать события, происходившие более 4 миллиардов лет назад. (Само собой, это предположения - но предположения научные, обоснованные. Сможете предложить другие, более убедительные - всегда пожалуйста!)    
Итак, 4 миллиарда лет назад вблизи нашей звезды сформировались 4 очень похожие друг на друга планеты - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Все они имели жидкое горячее ядро из железа и никеля, все они имели внешнюю твёрдую оболочку из силикатов, у всех у них была первичная атмосфера из углекислоты, метана и водяного пара и у всех у них было мощное магнитное поле. Но вот дальше, как это часто водится у братишек-сестрёнок из одной семьи, "дорожки сильно разошлись".
Больше всего не повезло Меркурию. Помните сказку про Винни-Пуха, в которой Пятачок вечно жаловался, что он - "очень маленькое существо"? Оказывается, быть маленькой планетой - тоже совсем невесело. Горячее ядро Меркурия быстро остыло, конвекционные потоки ослабли, магнитное поле практически исчезло, а колоссальной силы солнечный ветер попросту "раздел" планету, "сдув" с неё незащищённую ничем зачаточную атмосферу. Итог: Меркурий - это голый безжизненный кусок скалы с кратерами.
Судьба Марса оказалась похожей на судьбу Меркурия, хотя Марс "продержался" дольше. Всего 3 с половиной миллиарда лет назад у него были атмосфера, горячее железное ядро, магнитное поле и даже океаны из жидкой воды на поверхности. Но снова сказался небольшой размер планеты - когда ядро остыло, магнитное поле исчезло и атмосфера оказалась беззащитной. Тяжёлый углекислый газ планета ещё смогла удержать, а вот воду и метан - нет. Они были "выброшены" солнечным ветром в космическое пространство. Итог: Марс - это замёрзшая сухая пустыня с тоненькой углекислотной атмосферой и бешеным (по земным меркам) уровнем радиации на поверхности.
Что произошло с Венерой? Скорее всего в те далёкие времена эта планета претерпела колоссальную катастрофу - столкнулась с другой планетой (размером с Марс или Меркурий). При этом получилось так, что скорость вращения планеты замедлилась - один "день" на Венере длится целых 8 наших месяцев, она вращается в 243 раза медленнее, чем Земля. Мощность планетарного динамо при этом ослабла, и магнитное поле планеты не смогло защитить лёгкие газы. Часть воды превратилась в серную кислоту, другая была выброшена солнечным ветром в космос. В итоге Венера осталась без воды и метана - но, в отличие от Марса, благодаря своим размерам смогла удержать плотную атмосферу из углекислого газа. Итог: Венера - это раскалённый ад под толстыми облаками из серной кислоты.    
С нашей Землёй тоже случилась похожая катастрофа, и приблизительно в то же самое время - Земля столкнулась с другой планетой (учёные даже придумали ей имя - Тейя).
Однако удар пришелся как бы "вскользь", по касательной, и вращение Земли, напротив, ускорилось. Из обломков, оставшихся от столкновения, сформировалась Луна, которая своей гравитацией постоянно воздействовала - и до сих пор воздействует! - на жидкое земное ядро, как бы "взбалтывая" его. В результате наша планета получила очень мощное магнитное поле, надёжно защищающее поверхность и атмосферу от солнечного ветра. Образовались моря и океаны из жидкой воды, зародилась жизнь, появились люди, начали издавать журнал "Лучик"... Забавно, правда?    
Слева внизу радиационно стойкое стекло - для сравнения.