Le noyau de fer de Mars sest-il vraiment solidifié?
On janvier 31, 2021 by adminDans lépisode Nova « Origins: Earth is Born », Neil DeGrasse Tyson déclare: « Mais Mars nest quune fraction de la taille de la Terre, donc refroidi plus rapidement. Et en refroidissant, son noyau de fer fondu sest durci. En conséquence, Mars a cessé de générer son bouclier magnétique. » (28 février 2004)
voir: http://www.pbs.org/wgbh/nova/space/origins-series-overview.html#origins-earth-born
Ce commentaire de Tyson est conforme à ce que jai longtemps cru. Mais je me demande.
Le point de fusion du fer (Fe) est denviron 1538 ° C.
voir: https://en.wikipedia.org/wiki/Melting_points_of_the_elements_(data_page)
Le gradient géothermique de Mars est estimé à environ 6 ° C par km.
voir: Quelle est la température à 55 km sous la surface de Mars?
Si lestimation de 6 ° C par km est approximative, alors je mattendrais à ce que le fer soit fondu à seulement 256 km de profondeur. Au cœur de Mars (plus de 3000 km de profondeur), je mattendrais à ce que les températures soient bien supérieures à 1538 ° C.
Il me semble quil est impossible pour le fer dêtre sous forme solide sur Mars « core.
Commentaires
- @zephyr Ceci est un sujet qui ne peut pas être recherché de manière triviale par un profane: adsabs.harvard.edu/abs/2015EGUGA..1715240D
- Votre analyse fait lerreur fatale dappliquer une extrapolation linéaire bien au-delà du domaine où ce modèle linéaire est valide. Cela dit , il existe de solides raisons basées sur la façon dont les satellites orbitent sur Mars pour penser que Mars na pas un noyau complètement solide.
Réponse
Le noyau de Mars peut être solide ou non, je suis d’avis qu’il n’est pas solide.
Voir le récent communiqué de presse de la NASA ici
et une étude beaucoup plus ancienne ici
On sait depuis 2003 que au moins une partie de lintérieur de Mars est fondue, en fonction de la facilité avec laquelle la gravité du Soleil déforme la forme de la planète, mais personne ne savait si elle est complètement liquide ou sil existe un noyau interne solide comme celui de la Terre.
et lannonce de 2003 de la Nasa ici
sur Neil deGrasse Tyson, lien ici , mais je ne suis pas sûr que ce soit de lui, donc. . Je pourrais supprimer plus tard.
Jai entendu (mais je devrais fournir une source) dire que le noyau de Mars sest solidifié. Je me souviens que NdGT a dit cela, mais sil le dit dans une émission, cest vraiment la série qui dit, non lui. Quoi quil en soit, jessaierai de comprendre ce point.
Mais, ces déclarations apparemment contradictoires peuvent encore avoir une certaine relation (je pense). Une explication de base est que la différence entre liquide et solide sous les pressions vous entrez à lintérieur dune planète sont quelque peu inexacts. Lautre chose est que, pour générer un champ magnétique, vous avez besoin de plus quun simple métal liquide autour dun métal solide, mais vous avez besoin dune spirale dynamique. Voir ici et ici .
Vénus tourne très lentement, cette rotation signifie que Vénus na pratiquement aucun effet Coriolis, ce qui pourrait laider à générer un champ magnétique permanent. La rotation relativement rapide de la Terre et leffet de Coriolis, et peut-être quil ralentit très progressivement la rotation à cause de la Lune, aident la Terre à maintenir son champ magnétique. Une variation très lente de la vitesse de rotation du noyau solide et du manteau solide externe pourrait générer suffisamment de spin pour maintenir le champ magnétique.
Voir ici sur la force de Coriolis et ici sur le rôle possible de la lune sur le maintien du champ magnétique terrestre.
Le point de tout cela, les champs magnétiques planétaires sont compliqués mais ils nécessitent probablement le bon type découlement permanent dans la partie liquide du noyau, probablement autour dun noyau de fer solide. La Terre soutient cela peut-être en partie en raison de températures centrales plus élevées qui permettent un écoulement plus facile ainsi que la libération de chaleur par condensation lorsque le noyau externe se solidifie sur le noyau interne et peut-être aussi, en raison de la Lune. Mars à un moment donné dans son passé avait probablement un champ magnétique similaire ou peut-être même plus fort que la Terre, comme en témoigne de puissants champs crustaux qui subsistent. Voir ici .
Je ne sais pas pourquoi il utilise le mot «solidifié» alors que d’autres recherches parlent de liquide. Cela pourrait être une bonne question à lui poser, mais, Neil deGrass Tyson a peut-être raison de dire que le refroidissement du petit Mars lui a peut-être fait perdre son champ magnétique, mais daprès larticle que jai lu, il s incorrect pour impliquer quil sest solidifié, mais le noyau liquide est peut-être devenu suffisamment solide pour que la dynamique qui aurait pu causer un champ magnétique ait pu sarrêter, au moins, je suppose que cest possible mais je ne pense pas que quiconque sache pour 100% certain.Lhistoire des champs magnétiques planétaires ainsi que la composition précise des noyaux planétaires et ce qui active ou désactive un champ magnétique à lintérieur dune planète nest pas bien comprise.
et la réponse de Zepher est également importante que le la température dun noyau de fer liquide à des pressions à lintérieur dune planète sont très différentes de la température de fusion à 1 ATM. Le noyau interne de la Terre est plus chaud que son noyau externe, mais la pression plus élevée maintient son noyau interne solide tandis que son noyau externe est liquide.
Commentaires
- Re Je suppose que cest une citation directe, voir ici. Je suppose lexact opposé. Ce blog semble être écrit par Greg Bentall plutôt que par Tyson, Einstein, Drake ou Sagan (également étiqueté dans ce billet de blog). Bentall semble mélanger et faire correspondre ce que ‘ s il ‘ s lu, peut-être avec un profane ‘ incompréhension, et peut-être des trucs maintenant obsolètes. Remarquez bien: étant donné les autres éléments que jai ‘ vus de Tyson, je doute vraiment quil ‘ soit un partisan de lhypothèse des terres rares. (Comparez avec la majeure partie de ce billet de blog.)
- Citation @DavidHammen supprimée. Jai laissé le lien là pour linstant. Je vais essayer de nettoyer un peu plus tard.
Réponse
Il vous manque un point important à faire avec le gradient géothermique.
Le gradient géothermique utilisé dans cette question, et appliqué à une profondeur de 55 $ \: \ mathrm {km} $ nest pas cohérente tout au long de mars » s intérieur. Ils citent le gradient géothermique de la Terre (voir limage ci-dessous) et à partir de cette page, vous pouvez voir comment le profil de température change avec la profondeur. Il y a un gradient beaucoup plus fort vers la surface. Ainsi, vous pouvez « t appliquer naïvement le gradient géothermique de surface jusquau noyau. Pour obtenir la température centrale, vous devez plutôt intégrer la fonction de gradient.
Profil de température
Réponse
Labsence de champ magnétique nest pas une preuve suffisante pour conclure quune planète a un noyau solide. Il se peut que lintérieur de Mars soit liquide mais manque de courants convectifs suffisamment vigoureux pour générer un champ magnétique.
voir: http://adsabs.harvard.edu/abs/2015EGUGA..1715240D
La NASA a programmé une mission à Mars (pour mai 2018) qui est conçu pour nous donner de nouvelles informations sur lintérieur profond.
voir: http://insight.jpl.nasa.gov/overview.cfm
Aussi, en conceptualisant une géothermie gradient de température pour Mars (ou tout autre corps planétaire), la relation entre la profondeur et la température nest pas linéaire. La courbe présentera également des écarts en fonction de la composition des couches, qui nest actuellement pas bien connue. De plus, les propriétés eutectiques de la lithosphère martienne pourraient entraîner des points de fusion inattendus.
Par conséquent, connaître le rayon dun corps planétaire nest pas nécessairement une preuve suffisante pour conclure quil a un noyau fondu.
Réponse
Les scientifiques ne peuvent pas théoriser clairement si les minéraux et les éléments sont disposés en panaches et strates à lintérieur de mars, et les diamètres qui composent le martien condensé / des couches et des panaches intérieurs / extérieurs fluides, ils ne savent pas sil y a quelque chose de fluide et de métallique [panaches mobiles chargés électriquement déléments (probablement) lourds (peut-être y compris le fer, le 4ème élément le plus commun à la surface de notre monde), et chaleur provenant de la désintégration radioactive].
Ils en sauront plus sil y a un mouvement géologique thermique à lintérieur de la planète, y compris du fer en fusion, sils peuvent trouver de petites fluctuations temporelles dans le champ magnétique.
Pour le moment , un noyau en fusion ne cède la place quà des théories sur le «paléomagnétisme, une croûte magnétique latente de 10-125Km» de profondeur affirmant que tout le magnétisme est resté il y a 4 milliards dannées, et que certaines zones ont été démagnétisées par collision dimpact.
Les météorites démagnétisent la croûte et il est peut-être possible de dater la chronologie de laffaiblissement du noyau fondu de Mars dil y a des milliards dannées, de savoir depuis combien de temps le noyau fondu était magnétique et à quelle a cessé dêtre aussi fluide quelle létait.
Yt il nest pas possible de déterminer les variations verticales détaillées de laimantation de la croûte martienne sur la base de lanalyse des données magnétiques uniquement, il est possible destimer lépaisseur du partie de la croûte martienne en utilisant dautres observations indépendantes. La couche magnétique est limitée en bas par la profondeur à lisotherme de Curie de ses principaux minéraux magnétiques, et en haut par la profondeur à la base dune zone proche de la surface qui a été démagnétisée par des ondes de choc induites par limpact.
Certaines études ont démontré que laimantation secondaire acquise par la croûte inférieure en labsence de la dynamo du noyau a peu de contribution aux anomalies magnétiques observées.
Les mesures de la croûte magnétique sont le seul témoin de lactivité du noyau interne, et de sa géométrie sphérique:
Des mesures difficiles sont nécessaires: des cartes 3D du champ magnétique, des données sismiques provenant de plusieurs stations et météorites, des cartes magnétiques de basalte / ignées dune chronologie de 1/2/3 milliard dannées.
Certains éléments comme le Tg sont deux fois plus lourds que le fer, fondent à des températures 2,5 fois plus élevées et sont conducteurs, ils seraient donc beaucoup plus susceptibles que le fer dêtre solides et à couler vers lintérieur sils ne sont pas fondus en alliages de noyau de métaux. Il est difficile de connaître les alliages et la stratification des matériaux fondus / solides qui se produisent à lintérieur dune planète.
La pression maximale au centre de mars est denviron < 50 GigaPascals, parce que la pression au cœur de la Terre est de 330-360 Gpa maximum, et Mars est 10 fois plus léger. Voici des images où vous verrez que H20 au centre de mars aurait besoin de plus de 800 « C pour passer de la glace à leau.
Le fer a besoin de plus de 3000K pour fondre à lintérieur de mars au centre même, donc nous navons aucune idée, tout ce que nous savons, cest que le champ magnétique de la Terre est 40 fois plus fort que celui de mars, ce qui est une assez bonne mesure de la quantité et de la fluidité des métaux à lintérieur de mars.
Les scientifiques en ont plus questions que réponses sur la physique de base de la terre et de mars, même après de nombreuses années de sismologie.
Pour notre planète, ils ont pu déterminer que le centre de la terre est en fer / nickel solide, entouré dun noyau externe visqueux et fluide de matériau similaire. Sil y a beaucoup de frottements au cœur de notre planète, dans un milieu conducteur, ils sont canalisés dans un arrangement N / S précisément adapté à la rotation de la Terre. Le noyau martien est complètement différent, car sa magnétosphère est très irrégulière et asymétrique.
Voici quelques faits intéressants sur la géologie martienne: http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2008/1710.html?referrer=https://www.google.fr/
Commentaires
- La déclaration » bien quelle contienne clairement un peu de fluide et métallique qui est capable de générer un champ magnétique 1 / 40ème aussi fort que le nôtre » est incorrect. Mars na actuellement pas de dynamo, point final. Ce champ magnétique faible est le résultat dune dynamo , mais il a cessé de fonctionner il y a longtemps (il y a environ 4 milliards dannées). Vous avez établi un lien avec le blog dEmily Lakdawalla ‘, où elle écrit clairement que la dynamo sest arrêtée il y a des milliards dannées.
- De plus, limage du diagramme de phase de leau ‘ (la dernière image de la réponse) est co mpletement hors de propos.
- @comprehensible Je ne ‘ Je pense que ‘ est correct que Mars a un champ magnétique 1 / 40e des terres. Le mercure ‘ s a un champ magnétique faible, répertorié comme 0,006 Terre ‘ s ou environ 1/160. On considère généralement que Mars nen a pas. Il doit être à l’échelle de milliers ou de dizaines de milliers de fois plus faible que la Terre ‘ car elle ‘ est plus faible que Mercure ‘ s. Je ‘ je ne lai jamais vu spécifié dans un rapport précis.
- Désolé, jessaie de sauver la face sur cette réponse erronée par des modifications confuses et des changements de sujet, mais Je ne ‘ ne sais pas si quelquun sera dupé. que ‘ espère que les jolies images les distraient.
Laisser un commentaire