18 Marca
Opublikowano: 2021-03-18

Pola magnetyczne planet

Pola magnetyczne to jeden z wielu fascynujących tematów w astronomii. Zjawisko to opisano niedawno na blogu Węglowy Szowinista.

Na blogu https://weglowy.blogspot.com/ dotyczącym astronomii pojawił się ostatnio wpis traktujący o polach magnetycznych w naszym układzie słonecznym. Okazuje się, że o jądrze własnej planety nie wiemy zbyt wiele. Najbliżej jego centrum byli zapewne polarnicy. Spłaszczenie Ziemi sprawia, że promień na biegunach naszej planety jest aż o 22 km krótszy niż na równiku i nawet w głębi Challengera (najgłębiej położone miejsce w Rowie Mariańskim o głębokości ok. 11 kilometrów pod poziomem morza) nie bylibyśmy bliżej.

Wiele argumentów przemawia za tezą, że pole magnetyczne naszej planety jest kluczowe dla naszego życia i funkcjonowania całej Ziemi. Jeśli myślimy o innych planetach w kontekście ewentualnej możliwości zasiedlenia jej w przyszłości, pole magnetyczne jest czymś, co musimy wziąć pod rozwagę. Większość gwiazd we wszechświecie stanowią te mniejsze i chłodniejsze od naszego Słońca. To oznacza, że planety, które mogłyby posiadać wodę w stanie ciekłym muszą znajdować się na stosunkowo bliskich orbitach takich gwiazd. Jednocześnie takie ustawienie planety może powodować problemy z utrzymaniem jej własnej atmosfery. Dodatkowym aspektem wartym rozważenia jest również strona, którą planety zwrócone są w stronę gwiazdy. Nasza Ziemia obraca się wokół własnej osi, ale nie wszystkie planety mają taką możliwość.

Obecny stan wiedzy mówi o tym, że metaliczne jądro Ziemi wywołuje efekt dynama. Oznacza to, że ruchy konwekcyjne na granicy jądra z płaszczem planety generują pole magnetyczne, które daje nam ochronę przed wieloma zagrożeniami. Niemal każda planeta w naszym układzie słonecznym cechuje się inną charakterystyką pola magnetycznego.

Jeszcze 100 lat temu uważano, że Merkury jest zawsze zwrócony do Słońca tą samą stroną. Teraz wiemy, że obraca się on wokół własnej osi, jednak bardzo powoli. Badania wykazały, że Merkury posiada pole magnetyczne wywołane przez efekt dynama, które jest dużo słabsze od ziemskiego. Jednocześnie bliskość Słońca nie pozwala planecie na utrzymanie własnej atmosfery.

Wenus jest bardziej zagadkowa. Nie posiada pola magnetycznego i obraca się bardzo powoli, być może w kierunku odwrotnym do pozostałych planet w układzie słonecznym. Hipotez wyjaśniających to zjawisko jest wiele, jednak żadna nie jest dominująca. Mimo to Wenus posiada gorącą i gęstą atmosferę co sprawia, że jej charakterystyka jest niezwykle interesująca.

Nasz Księżyc oraz ostatnio niezwykle popularny Mars w ogóle nie posiadają pola magnetycznego, ale badania wskazują na to, że kiedyś je miały. Globy mniejsze i szybciej stygnące mają tendencję do szybszej utraty pola magnetycznego.

Jowisz prawdopodobnie też zawdzięcza swoje pole magnetyczne efektowi dynama, chociaż jego źródłem jest wodór. Zyskuje on właściwości metalu pod wpływem wysokiego ciśnienia. Podobnie jest na Saturnie. Księżyc Jowisza Ganimedes to jedyna satelita naturalna w układzie słonecznym posiadająca pole magnetyczne. Najprawdopodobniej ma ciekłe żelaziste jądro, wystarczające by efekt dynama generował pole trzykrotnie silniejsze od Merkurego.

Autor zaznacza, że nie wiemy zbyt wiele na temat pól magnetycznych Urana i Neptuna, ale to one są dla niego najbardziej interesujące. Pole magnetyczne obu planet jest bardzo mocno odchylone względem osi obrotu planety, a centrum pola jest przesunięte względem centrum planet (59 stopni dla Urana i 47 stopni w przypadku Neptuna, natomiast Ziemskie pole magnetyczne jest odchylone od osi obrotu o 12 stopni). Prawdopodobnie efekt dynama jest tu generowany ponad jądrem poprzez miażdżoną wielkim ciśnieniem wodę. Jej cząsteczki rozpadają się na jony H+ i OH-, które mogą przenosić ładunki elektryczne i generować prąd. Ten układ sprawia, że Uran może mieć więcej niż dwa bieguny magnetyczne. Twórca bloga podkreśla, że do tej pory za Neptunem nie wykryto jeszcze innych planet.

oprac. dr Paulina Mozolewska http://naukowka.pl/

O autorze:

Mateusz Wielgosz to popularyzator nauki, dziennikarz i felietonista. Pisze o najnowszych osiągnięciach i odkryciach naukowych związanych m.in. z astronomią, medycyną, klimatem. Od lat jest prelegentem na konferencjach, takich jak TEDex. Uważa za niezwykle trafne słowa Carla Sagana „Żyjemy w społeczeństwie fundamentalnie uzależnionym od nauki i technologii, w którym mało kto ma jakiekolwiek pojęcie o nauce i technologii” i swoją działalnością stara się zmienić tę sytuację.

Dyskusja (1 komentarz)
  • ~Robert 05.05.2024 15:53

    Witam! Od kiedy pamiętam, chciałem zmieniać świat. Okazało się, że jest to trudniejsze niż myślałem. Chyba nawet nie zabrałem się za to zbyt dobrze. Wiem, że większość ludzi których znam, traktuje mnie jak dziwaka. Tak czy inaczej jestem na życiowym rozdrozu. Chciałbym w jakiś sposób przyczynić się do odkrycia np przełomowego sposobu podróżowania w przestrzeni kosmicznej, terraformacji planet itp. Potrzebuję poznać ludzi, którzy mogliby mi pomóc w tych dążeniach lub po prostu pomysł, kto mógłby chcieć takich ludzi jak ja. Bardzo proszę o pomoc z racji tego, że męczy mnie strasznie fakt, że nie wiem jak ugryźć temat, do kogo się odezwać. Pozdrawiam i dziękuję.