ทฤษฎีสนามแม่เหล็ก

การวัดจากยานอวกาศ Messenger ของ NASA เปิดเผยว่าสนามแม่เหล็กของดาวพุธในซีกโลกเหนือมีกำลังแรงกว่าซีกโลกใต้ประมาณ 3 เท่า ในการวิจัยปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย Hao Cao นักวิชาการหลังปริญญาเอกแห่ง UCLA ซึ่งทำงานในห้องทดลองของ Christopher T. Russell ได้สร้างแบบจำลองเพื่อแสดงให้เห็นว่าพลวัตของแกนกลางของดาวพุธมีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่ผิดปกตินี้ได้อย่างไร สนามแม่เหล็กที่ล้อมรอบและป้องกันดาวเคราะห์หลายดวงจากอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าของดวงอาทิตย์นั้นมีความแข็งแรงต่างกันมาก แม้ว่าโลกจะทรงพลัง แต่ดาวพฤหัสก็แข็งแกร่งกว่า 12 เท่า และดาวพุธก็มีสนามแม่เหล็กค่อนข้างอ่อน ดาวศุกร์น่าจะไม่มีเลย สนามแม่เหล็กของโลก ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์แสดงความแตกต่างน้อยมากระหว่างซีกโลกทั้งสองของดาวเคราะห์ ภายในแกนโลก เหล็กเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็งที่ขอบเขตด้านในของแกนนอกที่เป็นของเหลวของดาวเคราะห์ ส่งผลให้ชิ้นส่วนด้านในเป็นของแข็งและด้านนอกเป็นของเหลว แกนในที่เป็นของแข็งกำลังเติบโต และการเติบโตนี้ให้พลังงานที่สร้างสนามแม่เหล็กโลก หลายคนสันนิษฐานอย่างไม่ถูกต้องว่าดาวพุธจะคล้ายกัน "ความก้าวหน้าของ Hao คือการทำความเข้าใจว่าดาวพุธแตกต่างจากโลกอย่างไร ดังนั้นเราจึงสามารถเข้าใจสนาม แม่เหล็ก ครึ่งวงกลมที่รุนแรงของดาวพุธได้" รัสเซลล์ ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยและศาสตราจารย์ในภาควิชาวิทยาศาสตร์โลก ดาวเคราะห์ และอวกาศของ UCLA College กล่าว "เราทราบแล้วว่าโลกทำงานอย่างไร และดาวพุธก็เป็นดาวเคราะห์หินบนพื้นโลกอีกดวงที่มีแกนกลางเป็นเหล็ก ดังนั้นเราจึงคิดว่ามันน่าจะทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่มันไม่ได้ทำงานในลักษณะเดียวกัน" สนามแม่เหล็กที่แปลกประหลาดของดาวพุธแสดงหลักฐานว่าเหล็กเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็งที่ขอบเขตรอบนอก ของแกน กลาง นักวิทยาศาสตร์ซึ่งปัจจุบันงานวิจัยนี้ปรากฏทางออนไลน์ในวารสารGeophysical Research Lettersและจะได้รับการตีพิมพ์ในฉบับพิมพ์เร็วๆ นี้ “มันเหมือนกับพายุหิมะที่หิมะก่อตัวขึ้นที่ยอดเมฆ กลางเมฆ และด้านล่างของเมฆด้วย” รัสเซลล์กล่าว "การศึกษาของเราเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กของดาวพุธบ่งชี้ว่าเหล็กมีหิมะปกคลุมทั่วของไหลนี้ซึ่งให้พลังงานแก่สนามแม่เหล็กของดาวพุธ" การวิจัยบอกเป็นนัยว่าดาวเคราะห์มีหลายวิธีในการสร้างสนามแม่เหล็ก Hao และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการที่สร้างสนามแม่เหล็กของดาวพุธ ในการสร้างแบบจำลองนั้น Hao ได้พิจารณาปัจจัยหลายอย่าง รวมถึงความเร็วรอบของดาวพุธ เคมีและการเคลื่อนที่ที่ซับซ้อนของของไหลภายในดาวเคราะห์ แกนกลางของทั้งดาวพุธและโลกมีธาตุเบา เช่น กำมะถัน นอกเหนือไปจากธาตุเหล็ก การปรากฏตัวขององค์ประกอบแสงเหล่านี้ทำให้แกนไม่แข็งอย่างสมบูรณ์และ "ให้พลังแก่กระบวนการสร้างสนามแม่เหล็กที่ใช้งานอยู่" Hao กล่าว โมเดลของ Hao สอดคล้องกับข้อมูลจาก Messenger และงานวิจัยอื่นๆ เกี่ยวกับ Mercury และอธิบายสนามแม่เหล็กที่ไม่สมมาตรของดาวพุธในซีกโลกของมัน เขากล่าวว่าขั้นตอนแรกที่สำคัญคือ "ละทิ้งสมมติฐาน" ที่นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ คิดขึ้น "ดาวเคราะห์มีความแตกต่างกัน" Hao ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากการวิจัยของ NASA กล่าว "พวกเขาทั้งหมดมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง"