Poput kristala snijega koji se formiraju u visokim slojevima atmosfere i zatim padaju prema toplijim područjima gdje se tope, znanstvenici su identificirali fenomen poznat kao ‘željezni snijeg’ unutar rastopljenih željeznih jezgri nekih planetarnih tijela. Proces hlađenja u blizini granice jezgre i plašta uzrokuje stvaranje željeznih kristala, koji se, uranjajući dublje u vruću jezgru, postupno tope. Smatra se da ovo kretanje može generirati magnetska polja u manjim nebeskim tijelima poput Merkura i Ganimeda, jednog od Jupiterovih mjeseca, iako su detalji ove dinamike još uvijek nepotpuno razjašnjeni.
U inovativnom eksperimentu, Ludovic Huguet zajedno s istraživačkim timom uspješno je simulirao “željezni snijeg” u laboratorijskim uvjetima koristeći vodeni led. Rezultati su otkrili izražene cikluse stvaranja i nestajanja kristala. Prema njihovim zaključcima, slični ciklični procesi mogli bi ukazivati na periodično pojavljivanje i nestajanje magnetskih polja planetarnih tijela, uslijed aktivacije i deaktivacije njihovih dinamo-mehanizama.
Eksperimentalni postupak istraživača obuhvaćao je jednostavan sustav: spremnik vode koji se hladi odozdo s dodatnim slojem slane vode na dnu kako bi se spriječilo lijepljenje kristala leda. Hlađenje slatkovodnih slojeva rezultiralo je stvaranjem kristala leda koji su se, plutajući prema toplijim slojevima, otapali, čime je pokrenut ciklus obrnutih struja. Ovaj proces, zajedno s latentnom toplinom nastalom formiranjem kristala, dovodio je do zagrijavanja nižih slojeva vode i prekida stvaranja kristala, da bi se ciklus ponovno pokrenuo nakon dovoljnog hlađenja.
Istraživački tim je utvrdio da se ciklusi stvaranja kristala ponavljaju otprilike svakih 1,400 sekundi, vođeni difuzijom topline u hladnim slojevima, dok je heterogenost nukleacije kristala vjerojatno doprinijela određenoj varijabilnosti. Model koji su razvili sugerira da planetarna tijela s rastopljenim željeznim jezgrama prolaze kroz slične periode intenzivnog stvaranja takozvanog željeznog snijega, što rezultira unutarnjim fluidnim strujanjima u rastopljenom željezu. Takva strujanja potiču periodični rad dinama koji stvara planetarna magnetska polja, koja se stoga mogu periodično pojavljivati i nestajati.
Autori ističu da i dalje postoje brojna nerazjašnjena pitanja vezana uz ovaj proces, uključujući stupanj potrebnog superhlađenja za stvaranje kristala, kolektivno kretanje čestica željeznog snijega, kao i utjecaj tih kretanja na opsežnije tokove unutar jezgre.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
