Los planetas terrestres (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) se distinguen en tres capas: un núcleo metálico, una corteza de silicato (manto y corteza), un manto accidentado de gases y hielo, y para la Tierra, agua líquida. Cada capa contiene diferentes elementos dominantes (por ejemplo, el contenido de hierro aumenta con la profundidad y el contenido de oxígeno aumenta en la superficie). El profesor William McDonough de la Universidad de Maryland y el Dr. Takashi Yoshizaki de la Universidad de Tohoku han desarrollado un modelo que muestra que la densidad, la masa y el contenido de hierro del núcleo de un planeta rocoso se ven afectados por su distancia del campo magnético del Sol.
El nuevo modelo desarrollado por el profesor McDonough y el Dr. Yoshizaki muestra que durante la formación temprana de nuestro sistema solar, cuando el joven sol estaba rodeado por una nube arremolinada de polvo y gas, los granos de hierro eran atraídos hacia el centro por el campo magnético del sol.
Cuando los planetas comenzaron a formarse a partir de grupos de este polvo y gas, los planetas más cercanos al sol fusionaron más hierro en sus núcleos que los que estaban más lejos.
Los investigadores encontraron que la densidad y el contenido de hierro del núcleo de un planeta rocoso se correlaciona con la fuerza del campo magnético alrededor del Sol durante la formación del planeta.
Su estudio sugiere que el magnetismo debe tenerse en cuenta en futuros intentos de describir la composición de los planetas rocosos, incluidos los que están fuera de nuestro sistema solar.
La composición del núcleo del planeta es importante para su capacidad de sustentar la vida.
En la Tierra, por ejemplo, un núcleo de hierro fundido crea una magnetosfera que protege al planeta de los rayos cósmicos que causan cáncer.
La pulpa también contiene la mayor parte del fósforo que se encuentra en el planeta, un nutriente importante para mantener la vida basada en el carbono.
Utilizando los modelos actuales de formación de planetas, los científicos han determinado la velocidad con la que el gas y el polvo son arrastrados hacia el centro de nuestro sistema solar mientras se estaba formando.
Tomaron en cuenta el campo magnético que habría generado el Sol cuando explotó y calcularon cómo este campo magnético atraería el hierro a través de la nube de polvo y gas.
A medida que el sistema solar primitivo comenzó a enfriarse, el polvo y el gas que no habían sido atraídos por el sol comenzaron a agruparse.
Los bultos más cercanos al Sol pueden estar expuestos a un campo magnético más fuerte y, por lo tanto, contendrán más hierro que los que están más lejos del Sol.
A medida que los grupos se fusionan y se enfrían en planetas en rotación, las fuerzas gravitacionales empujan el hierro hacia su núcleo.
Densidad de los cuerpos rocosos del sistema solar: las densidades sólidas y sin comprimir de los planetas terrestre y condrita se muestran (gris), respectivamente; Se muestran las densidades planetarias masivas de los asteroides (azul); Para 1 Ceres, su densidad aparente es mínima que su densidad sólida, debido a su alta abundancia de hielo y porosidad; La línea roja muestra una curva adecuada para los planetas. Crédito de la imagen: McDonough & Yoshizaki, doi: 10.1186 / s40645-021-00429-4.
Cuando los autores incorporaron su modelo en los cálculos de formación planetaria, revelaron un gradiente en el contenido y la densidad de minerales que coincide exactamente con lo que los científicos saben sobre los planetas de nuestro sistema solar.
Mercurio tiene un núcleo metálico que constituye aproximadamente las tres cuartas partes de su masa. Los núcleos de la Tierra y Venus representan solo un tercio de su masa, y Marte, el más alejado de los planetas rocosos, tiene un núcleo pequeño que no excede una cuarta parte de su masa.
Esta nueva comprensión del papel que juega el magnetismo en la formación de planetas crea un obstáculo en el estudio de los exoplanetas, porque actualmente no hay forma de determinar las propiedades magnéticas de una estrella a partir de observaciones desde la Tierra.
«Las características de nuestro sistema solar pueden ser igualmente aplicables a los sistemas de exoplanetas», dijeron los investigadores.
«La generación de la magnetosfera planetaria, que alimenta la vida, da forma a la habitabilidad del planeta».
«La sustentabilidad de la vida probablemente depende fundamentalmente de estar en Ricitos de Oro y tener la cantidad correcta de núcleo mineral, que contiene la cantidad correcta de un elemento ligero y no se enfría demasiado rápido».
el equipo papel Fue publicado en la revista Avances en ciencias terrestres y planetarias.
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W.F. McDonough y T. Yoshizaki. 2021. Las composiciones de los planetas terrestres están controladas por el campo magnético del disco de acreción. Prog Planeta Tierra Ciencia 8, 39 doi: 10.1186 / s40645-021-00429-4
