მთვარის ზედაპირი იჟანგება, ეს კი დედამიწის „ბრალია" - კვლევა

2020 წელს მეცნიერებმა მთვარეზე ჰემატიტი აღმოაჩინეს. ეს რკინის ოქსიდის მინერალია, რომელსაც ხშირად ჟანგსაც უწოდებენ. ნივთიერება მთვარის მაღალ განედებშია გავრცელებული, განსაკუთრებით დედამიწის მხარეს. მიგნება უჩვეულო იყო, რადგან მთვარეზე ჟანგბადი ძალიან ცოტაა, ეს აირი კი ჟანგის ფორმირებისთვის აუცილებელია. მკვლევრებმა ამას რამდენიმე შესაძლო ახსნა მოუძებნეს. მაგალითად, ჟანგბადი შეიძლება მთვარის მაგმისგან, ასტეროიდებისგან, კომეტებისგან ან კოსმოსური შეჯახებების დროს გამოყოფილიყო.

ჰემატიტის გავრცელების ყაიდას თუ გავითვალისწინებთ, ერთადერთი დამაჯერებელი ახსნა ის იქნებოდა, რომ ჟანგბადის იონები დედამიწის მაგნიტოსფეროდან წამოსულიყო. ეს თვეში დაახლოებით ხუთი დღით ხდება, როცა დედამიწა მზესა და მთვარეს შორის ექცევა; ასე ჩვენი პლანეტის ატმოსფეროდან აირები მთვარის ზედაპირზე იფანტება. ამ ფენომენს დედამიწის ქარს უწოდებენ. სხვა დროებში მთვარეზე უმეტესად წყალბადის დაბალენერგეტიკული იონები ხვდება მზის ქარიდან.

მეცნიერებმა ახლახან კვლევა ჩაატარეს, რომელიც ამ თეორიას დამაჯერებლობას მატებს. სურდათ გაეგოთ, წარმოქმნიდა თუ არა დედამიწის ქარი ჰემატიტს; ამისათვის ექსპერიმენტები ჩაატარეს, რომლებშიც მთვარის ზედაპირზე არსებული გარემო ლაბორატორიულ პირობებში გაიმეორეს. კერძოდ, მათ მთვარეზე არსებული რკინის მინერალები ჟანგბადისა და წყალბადის იონებით დაასხივეს; ეს იმ ენერგიით გააკეთეს, რომელიც დედამიწის ქარის ნაწილაკებისგან იქნებოდა მოსალოდნელი. დასხივებისას გამოიყენეს წყალბადის იონებიც, რომლებიც მთვარეზე მზის ქარისგან მიდის.

შედეგებმა აჩვენა, რომ ჟანგბადის იონებს (რომელთა ანალოგიურებიც დედამიწის ქარიდან მოდის) შეუძლია დაჟანგოს მთვარის გრუნტში არსებული მეტალური რკინა, რკინის სულფიდი და ილმენიტი, რის შედეგადაც ჰემატიტი წარმოიქმნება.

მკვლევრებს იმის გაგებაც სურდათ, აღადგენდა თუ არა წყალბადის იონები ჰემატიტს მეტალურ რკინად. ამის გასაგებად მათ ჰემატიტი წყალბადის მაღალენერგეტიკული და დაბალენერგეტიკული იონებით დაასხივეს. პირველი ტიპის იონები დედამიწის ქარში გვხვდება, მეორეები კი მზისგან მოდის.

შედეგებმა აჩვენა, რომ წყალბადის მაღალენერგეტიკულ იონებს შეუძლია ჰემატიტი მეტალურ რკინად აღადგინოს, დაბალენერგეტიკული იონები კი ამას თითქმის არ აკეთებს. მკვლევართა თქმით, მთვარის ზედაპირზე ჰემატიტის შენარჩუნება დამოკიდებულია როგორც დედამიწის ქარის ენერგიაზე, ასევე ნაკადში ჟანგბადისა და წყალბადის იონების თანაფარდობაზეც.

"დედამიწის მაგნიტოსფეროს მიღმა მთვარის ზედაპირზე მუდმივად მიდის პროტონების ნაკადი [იგივე წყალბადის იონები] იმაზე 100-ჯერ ძლიერი ინტენსივობით, ვიდრე დედამიწის ქარიდან. მეორე მხრივ, წყალბადის დაბალენერგეტიკული იონებით ჩატარებული ექსპერიმენტებით ვაჩვენეთ, რომ ესენი ნაკლები ეფექტიანობით აღადგენს, რადგან დაჟანგულ რეგიონებში უფრო ზედაპირულად აღწევს. მეორე მხრივ, მაღალენერგეტიკული პროტონები აქ სრულად აღწევს და აღდგენასაც უფრო საფუძვლიანად ახერხებს", — წერენ ნაშრომის ავტორები.

კვლევა დედამიწის ქარის თეორიას დამაჯერებლობას მატებს, თუმცა უნდა გვახსოვდეს, რომ ლაბორატორიულ პირობებში მთვარის კომპლექსური გარემო შეიძლება ზუსტად ვერ გავიმეოროთ. კვლევის ავტორების აზრით, ამ რეაქციების უკეთ შესწავლაში დაგვეხმარება როგორც მთვარის სამომავლო მისიები, ასევე დედამიწის ქარის იონთა ინტერაქციების სიმულაციები.