Naučnici simuliraju gvozdeni sneg u laboratoriji kako bi razumeli formiranje planetarnih magnetnih polja

Naučnici simuliraju gvozdeni sneg u laboratoriji kako bi razumeli formiranje planetarnih magnetnih polja

Grupa naučnika sa Univerziteta Istočne Finske izvela je eksperiment u laboratoriji kako bi simulirala fenomen poznat kao „gvozdeni sneg“. Ovaj fenomen se odnosi na proces formiranja kristala gvožđa u jezgrima nekih planetarnih tela, a koji može biti ključan za stvaranje njihovih magnetnih polja. Ova istraživanja pomažu u boljem razumevanju dinamike jezgra planeta, uključujući i one poput Merkura i Jupiterovog meseca Ganimeda.

U eksperimentu, istraživači su koristili jednostavnu postavku s rezervoarom vode hlađenim odozdo. Na dnu rezervoara nalazio se sloj slane vode kako bi se sprečilo zaleđivanje. Niži slojevi slatke vode hlađeni su, formirajući kristale leda koji su plivali prema gore. Kada su stigli do toplijeg sloja vode, kristali bi se topili, stvarajući obrnutu struju koja je, zajedno s latentnom toplotom koja se oslobađa tokom formiranja kristala, zagrijavala niže slojeve vode i zaustavljala formiranje kristala leda. Kada bi se voda dovoljno ohladila ponovno, proces bi počeo iznova.

Ovaj proces stvaranja kristala ponavljao se periodično svakih 1.400 sekundi u eksperimentalnim uslovima. Brzina ovog ciklusa bila je kontrolisana difuzijom toplote u sloju za hlađenje, uz određenu varijabilnost zbog heterogenosti nukleacije kristala.

Naučnici su primetili da planetarna tela s jezgrom od rastopljenog gvožđa mogu prolaziti kroz slične cikluse formiranja „gvozdenog snega“. Ovaj proces može generisati unutrašnje tokove tečnosti u rastopljenom gvožđu, pokrećući periodični dinamo koji stvara magnetna polja. Prema ovim rezultatima, magnetna polja na planetama mogu periodično nastajati i nestajati usled uključivanja i isključivanja njihovih dinama.

Ova studija otvara nova pitanja u vezi sa superhlađivanjem i mehanizmima formiranja kristala u jezgrima planeta. Iako su ovi eksperimenti ključni korak napred, dalja istraživanja su neophodna za potvrdu ovih rezultata i dublje razumevanje dinamike jezgra planeta i njihovih magnetnih polja.