Popsáno chování „železného sněhu” v nitru Ganymedu

TLDR: Experiment s analogem chování krystalizovaných částic železa v nitru Ganymedu naznačil, proč má měsíc tak proměnlivé magnetické pole – krystaly se totiž pohybují v cyklech aktivity a neaktivity. Studie hír.

Věděli jste, že uvnitř planet sněží? Jen to není sníh tak, jak ho známe ze Země. Obecně platí, že nitra planet a měsíců dokáží být stejně záhadná, jako i významná – bez aktivního jádra byl ale Země neměla magnetické pole či atmosféru! Takže lze říct, že to, co je v nitru, se o to víc počítá!

Leč, navzdory tomu, že pod planetární kůru přímo nevidíme, si v případně Země můžeme leccos zjistit měřením seizmických vln – jelikož však síť seizmografů na povrchu jiných světů (zatím) není, jsme odkázáni na pomalejší poznávání, měření, domýšlení si. Jako když nyní v nové studii experiment evropských vědátorů nasimuloval „sněžení” v nitru Jupiterova Ganymedu!

Tajemný Ganymed

S Ganymedem je totiž problém – má občas mnohem aktivnější magnetické pole, než jaké bychom u měsíce jeho velikosti čekali. Občas ale zase jeho magnetosféra značně ochabuje

Tuší se, že dílem za to může Jupiter – jeho massivní gravitace na nitro Ganymedu působí jen o něco slabší silou, než na nitro pekelného Io a dost rovněž geologicky nemálo aktivní Europy (oba jsou Jupiteru blíže). Ale dílem za to může i jeho složení.

Nedávná experimentální studie dost možná objasnila magnetické pole Ganymedu testováním modelu „železného sněhu„, který byl navržen k vysvětlení silné magnetické aktivity měsíce. Tento modýlek předpokládá, že krystaly železa v blízkosti hranice jádra a pláště Ganymeda stoupají a klesají, čímž vytvářejí pohyby v tekutém jádře, které generují jeho magnetické pole.

Na Ganymedu žádná sonda nikdy nepřistála, a ještě dlouho tam ani nepřistane – tím méně se bude dát poznávat jeho nitro jiným způsobem, než nepřímým a simulačním. Aby vědátoři otestovali podmínky v nitru Ganymedu, provedli pokusy s vodním ledem jako analogem krystalů železného sněhu. Je to sice trochu babicovské, ale taky o dost bezpečnější než hrátky s roztavenými horninami…

Jejich experiment zahrnoval nádrž s vodou ochlazenou zespodu, která představovala jádro a plášť planety – přičemž ledové krystalky se tvořily a unášely spíše nahoru než dolů. Ačkoliv jde zjevně o analog hodně analogový, pokus přinesl několik překvapivých zjištění o cykličnosti podobné materiálové výměny!

Zdroj: PhaseRunner
Zdroj: PhaseRunner

Aktivita a neaktivita

Čekalo se totiž, že tvorba a výměna krystalů bude v zásadě neptržitý, homogenní proces – jenže namísto toho ve stoupání a tání docházelo k výbuchům rychlé aktivity, po nichž následovala období nečinnosti!

Tento nepravidelný vzorec vznikl proto, že kapalina musela dosáhnout přechlazeného stavu pod typickým bodem tuhnutí ledu, aby se spustil proces krystalizace. A byť se samože bavíme o pokusech s vodním ledem uvnitř tekuté vody, lze předpokládat, že podobné chování bude přítomné i s flaksami pevnějšího železa uvnitř roztavené horniny v nitru Ganymedu…

Sporadický charakter tvorby železného sněhu má významné důsledky pro magnetické pole tělesa – v případě Ganymedu k tomuto procesu pravděpodobně dochází přerušovaně a na různých místech jeho jádra, což může vysvětlovat právě pozorované dynamické a v čase se měnící magnetické pole.

Studie navíc naznačuje, že chování železného sněhu nemusí být jedinečné pro Ganymed, ale může se vyskytovat i u jiných planetárních těles, jako je Merkur, Měsíc, Mars a kovové asteroidy. Pochopení této dynamiky nás přibližuje k pochopení magnetických systémů těchto nebeských těles.

Nitro Ganymedu, neasik. Zdroj: NASA/CC BY
Nitro Ganymedu, neasik. Zdroj: NASA/CC BY

Cizí, vzdálené světy

Zajímavé je, že naše vlastní pozemské jádro zřejmě není do takové míry ovlivněno železným sněhem jako světy jiné. Může za to odlišné složení zemského jádra v kombinaci s intenzivním gravitačním tlakem – kvůli tomu u nás kovy tuhnou a tají trochu jinak než proces sněžení tušený na Ganymedu.

Jelikož přímo na Ganymedu (Měsíci, dalších tělesech) budeme podobné experimenty moct ověřit až za pekelně dlouho (chcete-li se toho dožít, radši moc nesolte), budou podobné nedokonalé analogy ještě na dlouho nejlepším způsobem, jak spolu s pozorováním poznávat, co skutečně leží v nitru cizích, vzdálených světů!

[Ladislav Loukota, PB]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama