Mitmel põhjusel nimetatakse Veenust mõnikord „Maa kaksikuks” (või „õe planeediks”, sõltuvalt sellest, keda te küsite). Nagu Maa, on see oma olemuselt maapealne (s.o kivine), koosnedes silikaatmineraalidest ja metallidest, mis eristuvad raud-nikli südamikust ning silikaatvärvist ja koorikust. Kuid kui rääkida nende atmosfääridest ja magnetväljadest, siis ei saaks meie kaks planeeti olla rohkem erinevad.
Juba mõnda aega on astronoomid püüdnud vastata küsimusele, miks Maal on magnetväli (mis võimaldab tal säilitada paksu atmosfääri) ja Veenusel seda pole. Rahvusvahelise teadlaste meeskonna läbi viidud uue uuringu kohaselt võib sellel olla midagi pistmist minevikus toimunud tohutu mõjuga. Kuna tundub, et Veenus pole kunagi sellist lööki kannatanud, ei arendanud ta kunagi magnetvälja tekitamiseks vajalikku dünamot.
Uuring pealkirjaga “Maa ja Veenuse tuumade moodustumine, kihistumine ja segunemine” ilmus hiljuti teadusajakirjas Maa ja teaduse planeedikirjad. Uuringut juhtis Northwesterni ülikooli Seth A. Jacobson ning sellesse kuulusid liikmed Observatory de la Côte d’Azurist, Bayreuthi ülikoolist, Tokyo tehnikainstituudist ja Washingtoni Carnegie instituudist.
Uuringu huvides hakkasid Jacobson ja tema kolleegid kaaluma, kuidas maapealsed planeedid üldse tekivad. Planeedi moodustamise kõige laialdasemalt aktsepteeritud mudelite kohaselt ei moodustu maapealsed planeedid ühes etapis, vaid akretsioonisündmuste seeriast, mida iseloomustavad kokkupõrked planeesimimaalide ja planeetide embrüotega - enamikul neist on oma tuum.
Värsked rõhud mineraalfüüsika ja orbitaalse dünaamika kohta on samuti näidanud, et planeedisüdamikud arendavad kihistumisel kihistunud struktuuri. Selle põhjus on seotud sellega, kuidas protsessi käigus lisatakse vedela metalliga suurem valguselementide arv, mis temperatuuride ja rõhu tõustes vajuvad planeedi tuumaks.
Selline kihistunud tuum ei oleks võimeline konvektsiooniks, mis arvatakse olevat see, mis võimaldab Maa magnetvälja. Veelgi enam, sellised mudelid ei sobi kokku seismoloogiliste uuringutega, mis näitavad, et Maa tuum koosneb peamiselt rauast ja niklist, samas kui umbes 10% selle massist koosneb kergetest elementidest - räni, hapnik, väävel ja muud. Selle välimine südamik on sarnaselt homogeenne ja koosneb paljudest samadest elementidest.
Nagu dr Jacobson selgitas ajakirjale Space Magazine:
“Maapealsed planeedid kasvasid akretseerivate (löögi) sündmuste jadast, nii et tuum kasvas ka mitmeetapiliselt. Mitmeastmeline südamiku moodustamine loob südamikus kihiliselt stabiilselt kihistunud tiheduse struktuuri, kuna kerged elemendid on üha enam lisatud hilisematesse südamike lisamistesse. Kerged elemendid, nagu O, Si ja S, jagunevad tuuma moodustumisel tuuma moodustavateks vedelikeks, kui rõhud ja temperatuurid on kõrgemad, nii et hilisemad tuuma moodustumise sündmused hõlmavad tuuma rohkem neid elemente, kuna Maa on suurem ja rõhud ja temperatuurid seetõttu kõrgemad .
See loob stabiilse kihistumise, mis hoiab ära pikaajalise geodünaamika ja planeedi magnetvälja tekkimise. See on meie hüpotees Veenuse kohta. Maa puhul arvame, et Kuu moodustav mõju oli piisavalt tugev, et Maa tuum mehaaniliselt seguneda ja võimaldada pikaajalisel geodünaamol genereerida tänapäeva planeedi magnetvälja. "
Sellele segadusele lisandumiseks on läbi viidud paleomagneetilised uuringud, mis näitavad, et Maa magnetväli on eksisteerinud vähemalt 4,2 miljardit aastat (umbes 340 miljonit aastat pärast selle moodustumist). Sellisena tekib loomulikult küsimus, mis võiks arvestada konvektsiooni hetkeseisu ja kuidas see tekkis. Jacobson ja tema meeskond kaalusid uuringu huvides võimalust, et selle põhjuseks võiks olla tohutu mõju. Nagu Jacobson märkis:
“Energeetilised mõjud segavad südamikku mehaaniliselt ja võivad seega hävitada stabiilse kihistumise. Stabiilne kihistumine hoiab ära konvektsiooni, mis pärsib geodünaamikat. Kihistumise eemaldamine võimaldab dünamot töötada. ”
Põhimõtteliselt oleks selle löögi energia raputanud südamiku, luues ühe homogeense piirkonna, mille sees saaks töötada kauakestvat geodünaamot. Arvestades Maa magnetvälja vanust, on see kooskõlas Theia mõjuteooriaga, kus arvatakse, et Marsi suurune objekt põrkas Maaga kokku 4,51 miljardit aastat tagasi ja viis Maa-Kuu süsteemi moodustumiseni.
See mõju võis põhjustada Maa tuuma muutumist kihistumisest homogeenseks ja järgmise 300 miljoni aasta jooksul võisid rõhu- ja temperatuuritingimused eristada tahket sisemist tuuma ja vedelat välimist tuuma. Tänu pöörlemisele välimises südamikus oli tulemuseks dünamoefekt, mis kaitses meie atmosfääri sellisel kujul.
Selle teooria seemneid tutvustati eelmisel aastal Texases Woodlandsis 47. kuu- ja planeediteaduste konverentsil. Ettekande pealkirjaga “Planetaarsete tuumade dünaamiline segunemine hiiglaslike mõjude abil” rääkisid Caltechi dr Miki Nakajima - üks selle viimase uuringu kaasautoreid - ja David J. Stevenson Washingtoni Carnegie Instituudist. Tol ajal väitsid nad, et Maa tuuma kihistumise võis nullida sama mõju, mis Kuu moodustas.
Nakajima ja Stevensoni uuring näitas, kuidas kõige ägedamad löögid võivad planeetide tuuma segamini ajada. Sellele tuginedes rakendasid Jacobson ja teised kaasautorid mudeleid selle kohta, kuidas Maa ja Veenus aktiveerusid Taeva ja gaasi kettalt proto-Päikese ümber. Samuti rakendasid nad arvutusi selle kohta, kuidas Maa ja Veenus kasvasid, tuginedes iga akneerumise korral iga planeedi vahevöö ja südamiku keemilisele koostisele.
Selle uuringu olulisust selles osas, kuidas see on seotud Maa arengu ja elu tekkimisega, ei saa alahinnata. Kui Maa magnetosfäär on hilise energeetilise mõju tagajärg, siis võivad sellised mõjud väga hästi olla erinevus selle vahel, kas meie planeet on elamiskõlblik või on kas liiga külm ja kuiv (nagu Marss) või liiga kuum ja põrgulik (nagu Veenus). Nagu Jacobson järeldas:
“Planeedilised magnetväljad kaitsevad planeete ja elu planeedil kahjuliku kosmilise kiirguse eest. Kui planeedi magnetvälja jaoks on vajalik hiline, vägivaldne ja hiiglaslik mõju, võib selline mõju olla vajalik kogu eluks. ”
Vaadates kaugemale meie päikesesüsteemist, mõjutab see raamat ka päikesepistete väliste planeetide uurimist. Ka siin võib erinevus, kas planeet on elamiskõlblik või mitte, tuleneda suure energiatarbimisega mõjudest, mis on osa süsteemi varasest ajaloost. Tulevikus võivad päikeseväliseid planeete uurides ja elamiskõlblikkuse märke otsides teadlased olla sunnitud esitama ühe lihtsa küsimuse: “Kas see sai piisavalt tugevat lööki?”
