Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Turbulens i planetariske kjerner opphisset av tidevann

Let the environment guide our development | Johan Rockstrom (Mars 2019).

Anonim

Veritable skjold mot højenergipartikler, planetens magnetfelt er produsert av jern som beveger seg i sin flytende kjerne. Likevel passer den dominerende modellen for å forklare dette systemet ikke de minste himmellegemene. Forskere ved Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre (IRPHE, CNRS / Aix Marseille Université / Centrale Marseille) og Universitetet i Leeds har foreslått en ny modell som antyder at turbulens i væskekjernene skyldes tidevann produsert av gravitasjonsinteraksjoner mellom himmelske organer. Modellen innrømmer at i stedet for å skyldes store, turbulente smeltede jernvorter langt fra overflaten, skyldes bevegelser i kjernen superposisjonen av mange bølgetypiske bevegelser. Dette arbeidet ble publisert i Physical Review Letters 21. juli 2017.

annonse


Forskere er enige om at magnetfelt danner og forblir på grunn av jern som strømmer i væskekjernen. Diskusjoner blir mer kompliserte når de forsøker å bestemme hva som tillater disse kolossale massene å bevege seg. Den dominerende modellen er basert på langsom avkjøling av himmellegemer, noe som forårsaker konveksjon, noe som igjen skaper store vorter av smeltet jern parallelt med rotasjonsaksen til det himmelske legemet. Men små planeter og måner kjøler for fort for et magnetfelt som skal opprettholdes der ved konveksjon flere milliarder år etter at de dannes. Forskere ved IRPHE (CNRS / Aix Marseille Université / Centrale Marseille) og Universitetet i Leeds har nå presentert en alternativ modell hvor det er gravitasjonsinteraksjoner mellom himmellegemer som forstyrrer kjernen.

Tidevann, produsert av disse gravitasjonsinteraksjonene, forstyrrer kjernen jevnlig og forsterker bølgebevirkninger som er naturlig tilstede i det roterende flytende jern. Dette fenomenet ender opp med å produsere en helt turbulent strøm, hvis natur ikke er godt forstått. For å studere dette brukte forskere en numerisk modell av en liten pakke av en planetkjerne, i stedet for å simulere kjernen som helhet, noe som ville kreve for mye beregningskraft. Denne tilnærmingen tillater fin karakterisering av bevegelsene som er opprettet i ekstreme geofysiske regimer, samtidig som de behold de essensielle fysiske egenskapene. Forskerne har vist at turbulens er et resultat av overbelastning av et svært høyt antall bølgebøyer som permanent bytter energi. Denne spesifikke tilstanden, kalt wave turbulence, kan ses som analog i tre dimensjoner til bevegelsen av havets overflate, langt fra kysten.

Dette arbeidet åpner banen til nye modeller som tillater bedre forståelse og prediksjon av egenskapene til det magnetiske feltet av himmellegemer. Denne tidevannsmodellen vil gjelde for alle bølgende kropper som er tilstrekkelig forstyrret av nabostjerner, planeter eller måner.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av CNRS . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Thomas Le Reun, Benjamin Favier, Adrian J. Barker, Michael Le Bars. Inertial Wave Turbulence Drevet av Elliptical Instability . Fysisk gjennomgangstavler, 2017; 119 (3) DOI: 10, 1103 / PhysRevLett.119.034502