מסיבות רבות, ונוס מכונה לפעמים "התאום של כדור הארץ" (או "אחות כוכב הלכת", תלוי את מי שואלים). בדומה לכדור הארץ, הוא טבעי (כלומר סלעי) בטבעו, מורכב ממינרלים ומתכות סיליקט המבדילים בין גרעין ניקל ברזל ומעטפת וקרום סיליקט. אבל כשמדובר באטמוספרות ושדות מגנטיים בהתאמה, שני כוכבי הלכת שלנו לא היו יכולים להיות שונים יותר.
במשך זמן מה נאבקים האסטרונומים בתשובה מדוע לכדור הארץ יש שדה מגנטי (המאפשר לו לשמור על אטמוספירה עבה) ולנוס אין. על פי מחקר חדש שנערך על ידי צוות מדענים בינלאומי, יתכן וזה קשור להשפעה מאסיבית שהתרחשה בעבר. מכיוון שנראה כי ונוס מעולם לא ספגה השפעה כזו, היא מעולם לא פיתחה את הדינמו הדרושה ליצירת שדה מגנטי.
המחקר, שכותרתו "תצורה, ריבוד ועירוב ליבות כדור הארץ ונוגה", הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי אותיות כדור הארץ ומדע. את המחקר הוביל סת 'א. ג'ייקובסון מאוניברסיטת נורת'ווסטרן, וכלל חברים מהמצפה הכוכב דה לה קוט d'Azur, מאוניברסיטת ביירות, מכון הטכנולוגיה של טוקיו ומכון קרנגי בוושינגטון.
לצורך מחקרם, ג'ייקובסון ועמיתיו החלו לשקול כיצד מלכתחילה נוצרים כוכבי לכת יבשתיים. על פי המודלים המקובלים ביותר של היווצרות כוכבי לכת, כוכבי לכת יבשתיים לא נוצרים בשלב אחד, אלא מתוך סדרה של אירועי הצטברות המאופיינים בהתנגשויות עם פלנטימזלים ועוברים פלנטריים - לרובם יש ליבות משלהם.
מחקרים שנעשו לאחרונה על פיזיקת מינרלים בלחץ גבוה ועל דינמיקה מסלולית הראו גם כי ליבות פלנטריות מפתחות מבנה מרובד ככל שהן מצטברות. הסיבה לכך קשורה לאופן ששילוב גבוה יותר של אלמנטים קלים משולבים במתכת נוזלית במהלך התהליך, ואז ישקע ויצר את ליבת כדור הארץ עם עליית הטמפרטורות והלחץ.
גרעין מרובד כזה לא יכול להיות מסוגל להסיע, שלפי ההערכות הוא מה שמאפשר את השדה המגנטי של כדור הארץ. יתר על כן, מודלים כאלה אינם תואמים מחקרים סייסמולוגיים המצביעים על כך שגרעין כדור הארץ מורכב ברובו מברזל וניקל, בעוד שכ- 10% ממשקלו מורכב מאלמנטים קלים - כמו סיליקון, חמצן, גופרית ואחרים. הליבה החיצונית שלו הומוגנית דומה ומורכבת מאותם אלמנטים.
כפי שהסביר ד"ר ג'ייקובסון למגזין החלל באמצעות הדוא"ל:
"כוכבי הלכת היבשתיים צמחו מרצף של אירועים אקריטריים (השפעה), כך שהגרעין צמח גם בצורה רב-שלבית. היווצרות ליבה רב-שלבית יוצרת מבנה צפיפות מרובד ביציבות בשכבה בליבה מכיוון שאלמנטים קלים משולבים יותר ויותר בתוספות ליבה מאוחרות יותר. אלמנטים קלים כמו O, Si ו- S מתחלקים יותר ויותר לליבה הנוצרת נוזלים במהלך היווצרות הליבה כאשר הלחצים והטמפרטורות הם גבוהים יותר, ולכן מאוחר יותר אירועי היווצרות ליבה משלבים יותר מהיסודות הללו בתוך הליבה מכיוון שכדור הארץ גדול יותר ולכן הלחצים והטמפרטורות ולכן גבוהים יותר .
"זה קובע ריבוד יציב שמונע גיאודינמו לאורך זמן ושדה מגנטי פלנטרי. זו ההשערה שלנו לגבי ונוס. במקרה של כדור הארץ, אנו חושבים שההשפעה היוצרת ירח הייתה אלימה מספיק כדי לערבב באופן מכני את ליבת כדור הארץ ולאפשר לגאודינמו שנמשך זמן רב ליצור שדה מגנטי פלנטרי של ימינו. "
כדי להוסיף למצב של בלבול זה, נערכו מחקרים פליומגנטיים המצביעים על כך שהשדה המגנטי של כדור הארץ קיים לפחות 4.2 מיליארד שנים (בערך 340 מיליון שנה לאחר היווצרותו). כיוון שכך, נשאלת באופן טבעי השאלה מה יכול להסביר את המצב הנוכחי של ההסעה וכיצד התרחש. לצורך מחקרם, שוקלים ג'ייקובסון וצוותו את האפשרות כי השפעה מאסיבית יכולה להסביר זאת. כפי שציין יעקובסון:
"השפעות אנרגטיות מערבבות את הליבה באופן מכני וכך עלולות להרוס ריבוד יציב. ריבוד יציב מונע הסעה המעכבת גיאודינמו. הסרת הריבוד מאפשרת לפעול לדינמו. "
בעיקרון, האנרגיה של השפעה זו הייתה מעלה את הליבה ויוצרת אזור הומוגני יחיד שבתוכו יכול לפעול גיאודינמו לאורך זמן. בהתחשב בעידן השדה המגנטי של כדור הארץ, הדבר עולה בקנה אחד עם תיאוריית ההשפעה של תיאיה, שם מאמינים כי חפץ בגודל מאדים התנגש בכדור הארץ לפני 4.51 מיליארד שנה והביא להיווצרות מערכת ירח-כדור הארץ.
השפעה זו יכולה הייתה לגרום לליבה של כדור הארץ לעבור מרובד להומוגני, ובמשך 300 מיליון השנים הבאות, תנאי לחץ וטמפרטורה היו יכולים לגרום לו להבדיל בין גרעין פנימי מוצק לליבה חיצונית נוזלית. הודות לסיבוב בליבה החיצונית, התוצאה הייתה אפקט דינמו שהגן על האטמוספרה שלנו עם התהוותה.
הזרעים של תיאוריה זו הוצגו בשנה שעברה בכנס מדעי הירח והפלנטריים ה -47 בוודלנדס, טקסס. במהלך מצגת שכותרתה "ערבוב דינאמי של ליבות פלנטריות על ידי השפעות ענק", ד"ר מיקי נאקאג'ימה מקלטק - אחד המחברים המשותפים למחקר האחרון הזה - ודוד ג'יי סטיבנסון ממכון קרנגי בוושינגטון. באותה תקופה הם הצביעו על כך שהריבוד של ליבת כדור הארץ התאפס על ידי אותה השפעה שיצרה את הירח.
המחקר של נאקאג'ימה וסטיבנסון הראה כיצד ההשפעות האלימות ביותר יכולות לעורר את ליבת כוכבי הלכת מאוחר בשיקומם. על בסיס זה, ייקובסון ושאר המחברים-שותפים יישמו מודלים של האופן בו כדור הארץ ונוגה הצטברו מדיסק של מוצקים וגז על פרוטו-שמש. הם יישמו גם חישובים של איך כדור הארץ וונוס גדלו, על סמך הכימיה של המעטפת והליבה של כל כוכב לכת דרך כל אירוע השבתה.
אי אפשר להעריך את המשמעות של מחקר זה, מבחינת האופן בו הוא קשור להתפתחות כדור הארץ ולהופעת החיים. אם המגנטוספרה של כדור הארץ היא תוצאה של השפעה אנרגטית מאוחרת, השפעות כאלה יכולות מאוד להיות ההבדל בין הכוכב שלנו להיות מגורים או להיות קר מדי וצחיח (כמו מאדים) או חם מדי וגיהינום (כמו ונוס). כפי שסיכם ג'ייקובסון:
"שדות מגנטיים פלנטריים מגן על כוכבי לכת ועל החיים בכוכב הלכת מפני קרינה קוסמית מזיקה. אם השפעה מאוחרת, אלימה וענקית נחוצה לשדה מגנטי פלנטרי, השפעה כזו עשויה להיות נחוצה לכל החיים. "
במבט מעבר למערכת השמש שלנו, למאמר זה יש השלכות גם במחקר על כוכבי לכת חוץ-סולאריים. גם כאן, ההבדל בין כוכב לכת שיכול להיות ראוי למגורים או לא יכול ליפול להשפעות אנרגטיות גבוהות כחלק מההיסטוריה המוקדמת של המערכת. בעתיד, בעת חקר כוכבי לכת חוץ-סולאריים ומחפש סימני יכולת להתיישב, מדענים עשויים מאוד להיאלץ לשאול שאלה אחת פשוטה: "האם זה נפגע מספיק קשה?"
