Ученые исследуют новый уникальный феномен — «железный снег». Он медленно опускается в мантии некоторых небесных тел и сильно влияет на изменения магнитных полей вокруг них.
Удивительный «железный снег»
Подобно тому, как кристаллы снега образуются в верхних слоях атмосферы, а затем падают к более низким, более теплым высотам и тают, ученые считают, что явление под названием «железный снег» происходит в расплавленных железных ядрах некоторых планетных тел. Охлаждение вблизи границы сердцевины планеты и мантии создает кристаллы железа, которые плавятся, когда падают вглубь горячего ядра.
Это движение может создавать магнитные поля в некоторых меньших телах, таких как Меркурий и спутник Юпитера Ганимед, но его динамика недостаточно изучена.
В первом в своем роде эксперименте Людовик Гюгге и его команда исследователей смоделировали «железный снег» в лаборатории, используя водяной лед, и обнаружили четкие циклы формирования кристаллов.
Что показали экспериментальные исследования
Простая экспериментальная установка исследователей включала резервуар с водой, который охлаждался снизу, со слоем соленой воды на дне, чтобы предотвратить слипание кристаллов льда. Когда нижние слои пресной воды охлаждались, они образовывали частицы льда, которые поднимались и таяли, когда попадали в более теплую воду.
Это создало перекидное течение, которое вместе со скрытым теплом, выделявшимся при образовании твердых частиц, в конце концов прогрело нижние уровни воды и остановило образование льда. Когда вода снова достаточно охлаждалась, процесс начинался вновь.
Модель показала, что планетарные тела с расплавленными железными ядрами могут проходить через подобные всплески образования «железного снега», которые создают внутренние потоки жидкости в металлическом расплаве, приводя в действие периодическую силу, генерирующую планетарное магнитное поле.
Как отмечают авторы исследования, остается несколько вопросов относительно этого процесса, в частности, какая степень переохлаждения необходима для формирования кристаллов, как частицы «железного снега» движутся вместе и как эти движения влияют на крупномасштабные потоки внутри ядра планет.
По материалам phys.org
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
