“Bola de neve” dentro de Ganimedes poderia explicar seu misterioso magnetismo
A maior lua de Júpiter, Ganimedes, tem um campo magnético surpreendentemente forte para o seu tamanho. Agora os cientistas pensam que sabem porquê.
Os efeitos das marés de Júpiter esticam e comprimem continuamente a lua jupiteriana, mantendo o seu núcleo quente e gerando o campo magnético. No entanto, os processos geológicos precisos dentro do núcleo não são totalmente compreendidos.
Recentemente, um novo estudo experimental realizado por cientistas franceses testou um dos principais modelos de dinâmica central:
A formação de “neve de ferro” cristalizada.
A teoria da neve de ferro é como um “modelo meteorológico” geológico para um núcleo planetário:
Descreve como o ferro esfria e cristaliza perto da borda superior do núcleo, onde encontra o manto, e depois cai para dentro e retorna ao núcleo centro líquido do planeta.
O núcleo de Ganimedes, em outras palavras, é uma bola de neve de metal derretido, agitada e agitada pela gravidade de Júpiter.
“Este ciclo de ascensão e queda do ferro cria movimentos no núcleo líquido e fornece energia para gerar um campo magnético”,
escrevem os investigadores do Centro Nacional de Investigação Científica (CNRS).
“No entanto, os principais aspectos deste regime permanecem em grande parte desconhecidos.”
Então, eles desenvolveram um experimento para testar alguns desses aspectos. É claro que os cientistas não podem simplesmente observar o núcleo planetário, por isso a equipe recorreu ao laboratório, onde utilizou água gelada como um análogo dos cristais de neve de ferro. O experimento consistiu em um tanque de água resfriado por baixo. Uma camada de água salgada repousava no fundo do tanque, representando o manto planetário, e do ponto de vista prático, ajudou a evitar que os cristais de gelo grudassem no fundo.
Acima da salmoura havia uma camada de água doce, representando o núcleo líquido do planeta. Cristais de gelo se formaram perto do fundo do tanque, onde a água salgada e a água doce se misturavam, depois flutuaram e derreteram no líquido mais quente. Por outras palavras, a experiência foi uma simulação inversa da neve férrea, com os flocos de neve a flutuar para cima em vez de caírem. Essa configuração permitiu à equipe testar o comportamento dos cristais e seus efeitos em todo o sistema.
As descobertas foram surpreendentes
Em vez de uma sequência constante de cristalização, ascensão e fusão, foram observadas explosões esporádicas de atividade rápida seguidas de períodos de inatividade. Esta intermitência se deve à necessidade de atingir um estado de super-resfriamento para iniciar a cristalização, abaixo da temperatura usual de solidificação do gelo. Quando este estado é alcançado, ocorre uma explosão de cristais seguida de uma pausa até que a temperatura caia o suficiente para gerar uma nova série de cristais.
Este processo esporádico e cíclico tem ramificações significativas para os campos magnéticos de um planeta. A neve férrea em Ganimedes ocorreria de forma intermitente e estaria localizada em diferentes locais do núcleo. O resultado seria um campo magnético dinâmico e mutável que se fortalece, enfraquece e muda de forma ao longo do tempo.
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Dinâmica de campos magnéticos
Ganimedes não é o único lugar no sistema solar onde a neve férrea domina o comportamento dos núcleos planetários. É uma descrição plausível do comportamento do núcleo em todos os pequenos corpos planetários, incluindo a nossa própria Lua e Mercúrio, bem como Marte e grandes asteroides metálicos.
Nos casos em que se sabe da existência de campos magnéticos (como Mercúrio e Ganimedes), isso nos aproxima um passo da compreensão da dinâmica desses sistemas.
É importante esclarecer que o núcleo da Terra não é influenciado pela neve férrea. A pressão gravitacional no centro da Terra e a sua composição única fazem com que os metais se solidifiquem no centro e depois derretam à medida que se movem para fora, em vez de passarem por um processo semelhante à queda de neve do manto.
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