La luna más grande de Júpiter, Ganímedes, presenta un campo magnético sorprendentemente fuerte para su tamaño. Los efectos de las mareas de Júpiter estiran y comprimen continuamente a la luna, manteniendo su núcleo caliente e impulsando el campo magnético. Pero los procesos geológicos exactos que ocurren dentro del núcleo no se comprenden completamente.
Ahora, un nuevo estudio experimental ha puesto a prueba uno de los principales modelos de dinámica central: la formación de “nieve de hierro” cristalizada.
La teoría de la nieve de hierro es como un “modelo meteorológico” geológico para un núcleo planetario: describe cómo el hierro se enfría y cristaliza cerca del borde superior del núcleo (donde se encuentra con el manto), luego cae hacia adentro y se funde nuevamente en el centro líquido del planeta. el planeta.
En otras palabras, el núcleo de Ganímedes es una bola de nieve de metal fundido, sacudida y agitada por la gravedad de Júpiter.
Este ciclo de subida y bajada del hierro “crea movimientos en el núcleo líquido y proporciona energía para generar un campo magnético”, escriben los investigadores detrás del estudio. “Sin embargo, los aspectos clave de este régimen siguen siendo en gran medida desconocidos”.
Entonces diseñaron un experimento para probar algunos de esos aspectos.
Por supuesto, los científicos no pueden simplemente mirar dentro del núcleo planetario, por lo que el equipo fue al laboratorio, donde utilizaron hielo de agua como análogo de los cristales de nieve de hierro.
El experimento consistió en un tanque de agua enfriado desde abajo. Una capa de agua salada descansaba en el fondo del tanque, representando el manto planetario (y desde un punto de vista práctico, ayudó a evitar que los cristales de hielo se quedaran pegados al fondo). Encima de la salmuera había una capa de agua dulce, que representaba el núcleo líquido del planeta. Los cristales de hielo se formaron cerca del fondo del tanque, donde el agua dulce y salada se mezclaron, luego flotaron hacia arriba y se derritieron en el líquido más cálido de arriba.
En otras palabras, el experimento fue una simulación al revés de nieve de hierro, con los copos de nieve flotando hacia arriba en lugar de hacia abajo.
Esta configuración permitió al equipo probar el comportamiento de los cristales y su efecto en todo el sistema.
Sus hallazgos fueron sorprendentes. En lugar de un flujo constante de cristalización, ascenso y fusión, hubo episodios esporádicos de actividad rápida, seguidos de períodos de inactividad.
¿Por qué?
Parece que para desencadenar el proceso de cristalización, el líquido necesita alcanzar un estado sobreenfriado, por debajo de la temperatura a la que se esperaría que se solidificara el hielo.
Una vez que se alcanza esa temperatura sobreenfriada, libera una ráfaga de copos de nieve y luego se detiene hasta que la temperatura vuelve a ser lo suficientemente baja como para liberar una nueva serie de cristales.
Este proceso esporádico y cíclico tiene importantes ramificaciones para los campos magnéticos de un planeta. La nieve de hierro en Ganímedes se produciría de forma intermitente y se localizaría en diferentes lugares del núcleo. El resultado sería un campo magnético cambiante y danzante que se fortalece, debilita y cambia de forma con el tiempo.
Ganímedes no es el único lugar del Sistema Solar donde la nieve de hierro domina el comportamiento de los núcleos planetarios. Es una descripción plausible del comportamiento central de todos los cuerpos planetarios pequeños, incluidos nuestra Luna y Mercurio, así como Marte y grandes asteroides metálicos.
En los casos en los que se sabe que existen campos magnéticos (como Mercurio y Ganímedes), esto nos acerca un paso más a la comprensión de la dinámica de esos sistemas.
Si se lo pregunta, no se cree que el núcleo de la Tierra esté dominado por nieve de hierro. La poderosa presión de la gravedad en el corazón de nuestro planeta, junto con una composición diferente de los materiales, significa que los metales en el núcleo de la Tierra tienden a solidificarse en el medioluego se derriten a medida que se desplazan hacia afuera, en lugar de nevar desde el manto (aunque ambos procesos pueden estar presentes en cierta cantidad, según una investigación reciente).
Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Leer el artículo original.