Magnetiske felter er gode til mange ting – dirigere opdagelsesrejsende , svævende tog , og indeholdende kernefusionsreaktioner er blot et eksempel på, hvad disse usynlige kræfter kan gøre. Nu kan vi tilskrive en anden egenskab til magnetiske felter - de kan give planeter en stenet kerne.
Det er resultatet fra forskning udført af Dr. William McDonough ved University of Maryland og Dr. Takashi Yoshizaki fra Tohoku Universitet . Parret udviklede en model, der blev offentliggjort i Fremskridt inden for jord- og planetvidenskab der viser, hvordan solens magnetfelt styrede gradienten af råmaterialer, som planeterne blev dannet af.
Vi studerer stadig solens magnetfelt - og rumfartøjet Solar Orbiter er en vigtig del af indsatsen.
Et af resultaterne af deres forskning var en sammenhæng mellem en nydannet planets 'densitet og andel af jern' og styrken af stjernens magnetfelt under den planets dannelse. Selvom forskningen uden eksperimentelle kontroller ikke er i stand til at vise årsagssammenhæng, giver det logisk mening, at jern, som er magnetisk, ville blive påvirket af de massive magnetfelter, der udsendes af en ung stjerne.
Vores eget solsystem er et rimeligt eksempel på dette - Merkur har, på trods af at det er den mindste planet, en jernkerne, der udgør ¾ af dens masse. Efterhånden som planeter kommer længere og længere væk, udgør deres metalliske kerner mindre og mindre af deres samlede vægt, med Venus og jorden kommer ind omkring kl? af deres vægt i deres kerne mens Mars klokken ¼.
UT-video, der diskuterer den planetariske dannelsesproces.
Selve kernerne er dog ikke skabt af magnetiske felter. Magnetismens påvirkning er mere subtil, idet den trækker klumper af jern sammen til nydannede protoplanetariske kugler. Gravitationskræfter tager derefter over i at drive det tætte jern ind i planetens kerne, hvor det enten smeltede eller afkølede, afhængigt af en række andre planetariske dannelsesfaktorer. U
Disse planetariske dannelsesfaktorer gælder ikke kun i vores eget solsystem, men omkring utallige stjerner der huser ekstrasolare planeter. Desværre er der i øjeblikket ingen måde at detektere magnetfeltet for fjerntliggende stjerner, så det ville være umuligt at inkludere disse data for at forsøge at forstå exoplanetdannelse i eksisterende systemer. Men det er muligt at udlede, hvad planeter er lavet af baseret på deres udsendte spektre og deres estimerede tæthed.
Selv Mars havde et stærkere magnetfelt på et tidspunkt, forårsaget af dets jernkerne, som i sig selv kunne være forårsaget af Solens magnetfelt. Kredit: NASA/JPL/GSFC
Tæthedsestimater vil spille en nøglefaktor i fremtidig udforskning af dette emne. Dr. McDonough og hans kolleger søger efter ekstrasolare planetsystemer for at bekræfte deres teori. De er interesserede i, om tætheden af planeter falder, og de kommer længere væk fra solen. Hvis de gør det, er det et stærkt antydning af, at magnetiske kræfter kan få tungere elementer (dvs. jern) til at bevæge sig ind mod stjernen.
Indtil videre er den største indvirkning dette arbejde vil have på modellering og fremtidige modeller for planetarisk dannelse. Med held vil de være i stand til at bekræfte deres teori i andre solsystemer, og størkne betydningen af magnetiske felter i planetarisk dannelse.
Lær mere -
UMD - Hvorfor har kviksølv så stor en jernkerne? Magnetisme!
Fremskridt inden for jord- og planetvidenskab – Terrestriske planetsammensætninger styret af tilvækstskivemagnetfelt
SciTechDaily - Var videnskabsmænd forkerte om planeten Merkur? Dens store jernkerne kan skyldes magnetisme!
SlashGear – Merkurs store jernkerne er takket være solens magnetfelt
Lead Image –
Udskåret billede af Merkur, der viser størrelsen af dens kerne.
Kredit – NASA Goddard Space Flight Center