Скрытый магнит? В чём причина следов на металлических метеоритах?

Планетарный магнетизм позволяет понять структуру и эволюцию многих небесных тел. Ядра Земли, Меркурия, Ганимеда и Ио генерируют заметные магнитные поля. Древние следы магнетизма есть также на Марсе и Луне.

Некоторые упавшие на Землю железные метеориты также содержат признаки магнетизма. В них остатки внутреннего магнитного поля, что нелогично. Хотя черные метеориты считаются фрагментами металлических ядер астероидов, предполагается, что эти ядра не обладают необходимыми свойствами для генерации и сохранения магнетизма на протяжении миллиардов лет.

Исследователи из Йельского университета, возможно, разгадали эту тайну. В недавней работе учёные Чжунтянь Чжан и Дэвид Берковичи предположили, что столкновение астероидов при определенных условиях может привести к образованию металлических астероидов, способных генерировать магнитное поле и регистрировать магнетизм из собственных материалов. Маленькие фрагменты таких астероидов с следами магнетизма могли упасть на Землю в виде метеоритов.

Астероиды из металла, появившиеся вследствие столкновений.

Чжан исследовал астероиды типа «куча щебня» — объекты, состоящие из рыхлых конгломераций обломков. Так как такие астероиды образуются при связывании фрагментов от столкновений, исследователь предположил, что это явление может быть связано с генерацией внутреннего магнитного поля.

Чжан с Берковичи показали, что столкновение астероидов может привести к образованию новых железо-тяжелых астероидов с холодным ядром из обломков, окруженного горячим жидким слоем. По мере того как холодное ядро отбирает тепло у внешнего слоя и выделяются легкие элементы, например сера, начинается конвекция, которая генерирует магнитное поле.

Процесс образования магнитного поля у железного астероида по модели Чжана и Берковичи включает несколько стадий.

Модель предполагает, что внутреннее динамо способно создавать магнитное поле несколько миллионов лет. Достаточно долго, чтобы через миллиарды лет учёные обнаружили его следы в железных метеоритах, упавших на Землю.

Информация об исследовании, изложенная в аннотации, доступна в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. .