Ottaen huomioon planeetan magneettikenttä, ensinnäkin tutustutaan olemassaolon hypoteeseihin maan magneettiset navat.

Kaikki johtuu prosesseista, jotka tapahtuvat Maan suolistossa, nimittäin Mohorovichich-kerrokseksi kutsutussa kerroksessa (lisätietoja:). Veden lämpötila, jonka pinnalla osoittautui kriittiseksi. Tämä havainto oli ensimmäinen vihje siitä, mitä tässä salaperäisessä kerroksessa tapahtuu. Mikä selittää olemassaolon maan magneettiset navat.

Maankuoren kerroksissa

Kuvittele, että vesipisara putoaa maahan toisen sateen kanssa ja alkaa tihkua halkeamien läpi. maankuoren kerroksissa sen syvyyksiin. Uskomme, että pisaramme on erittäin onnekas: mikään maapallon ylemmissä kerroksissa muodostuvista vesivirroista, joita ihmiset käyttävät laajalti kaivojen rakentamiseen, kastelutiloihin ja vastaaviin tarpeisiin, eivät ole poimineet ja kantaneet sitä mukanaan. Ei, pisara ohitti useita kilometrejä maan kerroksista. Pitkän aikaa samojen pisaroiden virrat, jotka liikkuivat samaan suuntaan, alkoivat painaa sitä, ja maanalaiset lämpösuihkut alkoivat lämmittää sitä yhä näkyvämmin. Sen lämpötila on pitkään ylittänyt sata astetta kansainvälisellä lämpötila-asteikolla.
Liikkuva vesipisara. Pisara haaveili salaa ajasta, jolloin se voisi Maan pinnalla kiehua vapaasti sellaisessa lämpötilassa muuttuen vapaaksi läpinäkyväksi höyryksi. Valitettavasti nyt hän ei voinut kiehua: päällä olevan vesipatsaan korkea paine häiritsi. Pisara tunsi, että hänelle oli tapahtumassa jotain poikkeuksellista. Hän alkoi olla erityisen kiinnostunut kivistä, jotka olivat osa halkeamia, joita pitkin hän laskeutui. Hän alkoi huuhdella niistä tiettyjen aineiden yksittäisiä molekyylejä, ja usein niitä, joita vesi ei normaaliolosuhteissa pysty liuottamaan. Pisara lakkasi tuntumasta vedeltä, mutta alkoi osoittaa vahvimman hapon ominaisuuksia. Molekyylejä varastettiin matkan varrella, vesi kantoi mukanaan. Kemiallinen analyysi osoittaisi, että se sisältää yhtä paljon mineraaliepäpuhtauksia, joita ei löydy kuuluisista kivennäisvesistä. Jos pisara voisi palata kaikella sisällöllään maan pinnalle, lääkärit löytäisivät todennäköisesti monia sairauksia, joihin siitä tulisi ensimmäinen lääke. Mutta pisara on jo mennyt kauas maan kerrosten alle, missä ne muodostuvat. Hänelle jäi vain yksi mahdollinen tie - syvemmälle, maan syvyyksiin, kohti jatkuvasti lisääntyvää lämpöä. Ja lopuksi, kriittinen lämpötila on 374 astetta kansainvälisessä mittakaavassa. Pisara tuntui epävakaalta. Hän ei tarvinnut ylimääräistä piilevää höyrystymislämpöä, hän muuttui höyryksi, jolla oli vain se lämpö, ​​mitä hänessä oli saatavilla. Sen määrä ei kuitenkaan muuttunut. Mutta kun hänestä tuli höyrypisara, hän alkoi etsiä suuntaa, johon hän voisi laajentua. Näyttää siltä, ​​että pienin vastus oli ylhäältä. Ja höyryn hiukkaset, jotka olivat hiljattain olleet vesipisara, alkoivat puristaa ylöspäin. Samaan aikaan ne kerrostivat suurimman osan pisaraan liuenneista aineista sen kriittisen muutoksen paikkaan. Pisarastamme muodostunut höyry pääsi läpi suhteellisen turvallisesti jonkin aikaa. Ympäröivien kivien lämpötila laski, ja yhtäkkiä höyry muuttui takaisin vesipisaraksi. Ja hän muutti äkillisesti liikesuuntaa, alkoi virrata alas. Ja ympäröivien kivien lämpötilat alkoivat taas nousta. Ja hetken kuluttua lämpötila saavuttaa jälleen kriittisen arvon, ja taas nousee kevyt höyrypilvi. Jos pisara osaisi ajatella ja tehdä johtopäätöksiä, se luultavasti luulisi, että se oli pudonnut hirvittävään ansaan ja oli nyt tuomittu ikuiseen vaeltelemiseen ja kahden isotermin välisen aggregaatiotilan ikuiseen muutokseen. Samaan aikaan tämä veden ja höyryn pystysuuntainen liike tekee juuri sen työn, joka on tarpeen Mohorovichic-pinnan muodostumiselle. Kun vesi muuttuu höyryksi, siihen liuenneet aineet kerrostuvat: ne sementoivat kiviä tehden niistä tiheämpiä ja kestävämpiä. Ylöspäin liikkuvat höyryt kuljettavat mukanaan aineita. Näitä aineita ovat metalliyhdisteet kloorin ja muiden halogeenien kanssa sekä piidioksidi, joiden rooli graniitin muodostuksessa on ratkaiseva. Mutta ajatus pisarasta ikuisesta vankeudesta, johon hän väitetysti joutui, ei vastaa totuutta. Tosiasia on, että se putosi maankuoren alueelle, joka on lisännyt läpäisevyyttä. Vesipisarat ja höyryvirrat, jotka ryypivät ylös ja alas, huuhtoivat pois koko joukon aineita kivistä aiheuttaen halkeamia, halkeamia ja huokosia. Epäilemättä ne liittyvät toisiinsa vaakasuunnassa ja muodostavat eräänlaisen kerroksen, joka ympäröi koko maapallon. Löytäjä kutsui sitä salaojitukseksi. Ehkä sitä kutsutaan Grigorjevin kerros. Maalla vettä tukevan paineen (mantereet kohoavat keskimäärin 875 metriä merenpinnan yläpuolelle) ja valtamerissä alemman paine-eron vaikutuksesta valumaan on pudonnut hidas vesi. kerros mantereelta valtamerialueelle. Nämä vedet kulkeutuvat maan kivien paksuuden läpi valutuskerrokseen, ja ne jäähdyttävät kiviä ja kuljettavat mannerkivistä otetun lämmön valutuskerroksen läpi valtameriin. Valtamerissä ei ole graniittikerrosta, koska veden ja höyryn takaisinvirtaus ei ole valumakerroksessa. Siellä sekä vesi että höyry liikkuvat samaan suuntaan, vain ylöspäin. Saavuttuaan valtameren pohjan pinnan ne valuvat siihen vapaasti ja tarjoavat suolaisuutta hydrosfäärille, joka kattaa melkein koko maapallon.
Maan hydrosfääri.

Hypoteesit Maan magneettikentän olemassaolosta

Hypoteesi pysyy hypoteesina, kunnes se vahvistetaan tietyillä siitä tehdyillä johtopäätöksillä. Joten Newtonin yleisen painovoiman laki pysyi hypoteesina, (lisää:), kunnes se vahvistettiin sen oikea-aikaisella paluullaan komeetoilla, joiden liikerata laskettiin tämän lain kaavojen mukaan. Joten Einsteinin kuuluisa suhteellisuusteoria pysyi hypoteesina, kunnes valokuva tähdistä auringonpimennyshetkellä vahvisti auringon valonsäteen siirtymisen sen ohittaessa voimakkaan gravitaatiokappaleen. Mitä johtopäätöksiä voidaan tehdä S. M. Grigorjevin esittämästä vedenpoistovyöhykkeen hypoteesista? Tällaisia ​​johtopäätöksiä on! Ja ensimmäinen niistä tarjoaa erinomaisen mahdollisuuden selittää alkuperä Maan magneettikenttä ja planeetat. Nykytiede ei tunne todistettua teoriaa eikä hyväksyttävää hypoteesia, joka selittäisi niin ilmeisen, hyvin tunnetun Maan magneettikentän, joka aina kääntää kompassin neulan toisesta päästään pohjoiseen. Ya. M. Yanovsky kirjoitti kirjassaan "Terrestrial Magnetism", joka julkaistiin vuonna 1964:

Viime vuosikymmeneen asti ei ollut yhtäkään hypoteesia, ei ainuttakaan teoriaa, joka tyydyttävästi selittäisi maapallon pysyvän magnetismin.

Kuten näette, ensimmäinen johtopäätös on erittäin tärkeä. Tutustutaanpa sen olemukseen. Tämä ei tietenkään ole täysin oikea väite, jonka mukaan ei ollut hypoteeseja, jotka yrittäisivät selittää maan magnetismin läsnäoloa. Oli hypoteeseja. Yksi niistä liittyi planeettamme osien pyörimisen synkronoimattomuuteen: nimittäin ytimen pyöriminen on noin yhden kierroksen verran jäljessä vaipan pyörimisestä kahdessa tuhannessa vuodessa. Toinen toi liikkuvia massoja ytimen sisään. Keskusteltiin myös leveyssuunnassa liikkuvan sähkövirran olemassaolosta. Mutta koska uskottiin, että tällaiset virrat voisivat kiertää vain ytimen ja vaipan välisellä rajalla, ne lähetettiin sinne. Suhteellisen äskettäin on ilmestynyt uusi hypoteesi, joka selittää maan magnetismin pyörrevirroilla maapallon ytimessä. Koska on mahdotonta tarkistaa, ovatko nämä virrat olemassa vai eivät, tämä hypoteesi on tuomittu merkityksettömään olemassaoloon. Hänellä ei yksinkertaisesti ole mahdollisuutta saada koskaan vahvistusta. Kuivatuskuoren olemassaolo mahdollistaa heti selityksen kuinka pintavirrat kiertävät maapallon ympäri leveyssuunnassa. Viemärikuoren täyttävä neste Kuun vetovoiman vaikutuksesta kahdesti päivässä kohoaa lähes metrin. Vuorovesikumpun, jonka alta imetään lisää nesteitä ja kaasuja, jälkeen syntyy painauma, joka puristaa ulos kaiken, mitä vuorovesi imee lännestä. Siten syntyy jatkuva valutusnesteen virtaus ympäri maapalloa, sellaisena kuin se oli vuoroveden aiheuttama. Tyhjennysneste on kyllästetty valtavalla määrällä erilaisia ​​siihen liuenneita aineita. Niiden joukossa on monia ioneja, mukaan lukien kationit, joilla on positiivinen varaus. On myös anioneja, joissa on negatiivinen varaus. Voimme vakuuttavasti sanoa, että kationit ovat vallitsevia tällä hetkellä, koska tässä tapauksessa pohjoisen maantieteellisen navan lähellä pitäisi syntyä eteläinen magneettinen napa. Ja tällä hetkellä maan magneettiset navat sijaitsevat juuri sellaisina. Kyllä, niin ne ovat nyt. Mutta paleomagnetistit ovat vakaasti vahvistaneet, että suhteellisen usein - sanan geologisessa merkityksessä - Maan magnetoitumisessa tapahtuu äkillisiä muutoksia, jolloin navat vaihtavat paikkoja. Yksikään rohkeimmista hypoteeseista ei voi selittää tätä tosiasiaa. Ja asian ydin on ilmeisesti yksinkertainen: kun anionit alkavat vallita poistonesteessä, pohjoinen magneettinapa ottaa sopivamman paikan - ainakin nimellisesti - lähellä pohjoista maantieteellistä napaa.

Kuun magneettikenttä

Jos jätämme rakkaan maapallomme ja teemme pienen avaruusmatkan, vierailemme ensin yökumppanimme, Kuun, luona. Sen pinnalla ei ole nyt pisaraakaan vettä. Mutta ehkä siinä on salaojitusvyö, jonka kapeisiin halkeamiin ja onteloihin, kuten maan päällä, on suljettu erittäin mineralisoituneita vesiä? Kuun magneettikenttä määräytyy sen hyökyaallon suuruuden mukaan. Maapallolla tämän aallon aiheuttaa kuun veto. Mutta Maa ei aiheuta vuorovesiaaltoa Kuussa, koska Kuu on aina kääntynyt Maata kohti toiselta puolelta. Ja kuitenkin Kuussa on hyökyaalto. Loppujen lopuksi se, vaikkakin hyvin hitaasti, mutta pyörii suhteessa aurinkoon. Se tekee yhden vallankumouksen keskusvalaisimeemme nähden noin kuukaudessa. Ja Auringon vetovoima on paljon pienempi kuin vaikkapa kuun vetovoima maan päällä.
Maa ja Kuu. Harvinaiset ja merkityksettömät vuorovedet voivat edistää vain hyvin pienen magneettikentän ilmaantumista. Tämä on kenttä, joka Kuulla on. Viemäröintivyön läsnäolo auttaa selittämään monia muita kuun mysteereitä. Joten S. M. Grigorjev selittää erinomaisesti kuun kiekon epäsymmetrian, masconien olemuksen jne. Jokainen näistä hänen antamistaan ​​selityksistä voidaan pitää todisteena kuun ympärillä olevan kuivatuskuoren olemassaolosta. Hän ennusti, että meitä päin olevan kuun puolipallon säde on pienempi kuin toisen pallonpuoliskon säde, jo ennen vastaavien mittausten tekemistä satelliiteista. Tämä löytö oli täysin odottamaton selenologian asiantuntijoille, jotka uskoivat, että Kuun puolipallon suuri venymä Maata kohti oli seurausta Maan vetovoimasta.

Planeettojen Merkurius, Venus, Mars ja Jupiter magneettikenttä

Entä muut planeetat? Sen voi melkein varmasti sanoa Merkurius, ei myöskään Venus, ei myöskään Mars ei voi olla suuri magneettikentät, koska heillä on ei satelliitteja. Aurinko voi aiheuttaa Merkuriukseen suuria vuorovesivirtoja, mutta se ei pyöri kovin nopeasti akselinsa ympäri.
Planeettojen magneettikenttä. Mutta jos klo Jupiter on kova ydin, niin tässä magneettikenttä voi huomattavasti ylittää maanpäällisen kentän. Jupiterilla on koko joukko erilaisia ​​satelliitteja, joiden joukossa on suuria. Lisäksi se pyörii erittäin nopeasti akselinsa ympäri ja tekee kierroksen alle kymmenessä tunnissa. Kaikki tämä edistää Jupiterin valuma-alueen suurta toimintaa. Amerikkalaiset automaattiasemat ovat todellakin havainneet tämän planeetan erittäin vahvan, oudosti rakennetun magneettikentän.

Kuten tiedät, Maa ja Venus ovat lähes samankokoisia, joten miksi Venuksella ei ole magnetosfääriä? Ehkä tämä johtuu siitä, että naapurimme koki aiemmin riittämättömän voimakkaan törmäyksen kosmisen kehon kanssa.

Venusta kutsutaan Maan kaksoseksi (tai sisareksi) monista syistä. Kuten planeettamme, Venus on luonnostaan ​​kiinteä planeetta, joka koostuu silikaateista ja metalleista, jotka jakautuvat rauta- ja nikkeliytimen sekä silikaattivaipan ja kuoren välillä. Mutta kun kyse on näiden planeettojen ilmakehästä ja magneettikentistä, ne eroavat toisistaan ​​mahdollisimman paljon.

Näiden kahden planeetan tutkimuksen aikana tähtitieteilijät kamppailevat vastatakseen kysymykseen, miksi maapallolla on magneettikenttä, joka sallii sen ylläpitää paksua ilmakehän kerrosta, kun taas Venuksella ei. Kansainvälisen tutkijaryhmän uuden tutkimuksen mukaan tämä voi johtua aiemmin tapahtuneesta suuresta törmäyksestä. Koska Venus ei näytä koskaan kokeneen törmäystä, siihen ei syntynyt dynamoa magneettikentän luomiseksi.

Maan kerrokset, joissa näkyy sisä- ja ulkosydän, vaippa ja kuori. Lähde: discovermagazine.com

Tutkimus, jonka otsikko on Maan ja Venuksen ytimien muodostuminen, kerrostuminen ja sekoittuminen, julkaistiin tieteellisessä lehdessä Earth and Science Planetary Letters. Sitä johti Seth A. Jacobson Northwestern Universitystä. Ryhmään kuului myös asiantuntijoita Côte d'Azurin observatoriosta, Bayreuthin yliopistosta, Tokion teknologiainstituutista ja Carnegie Institutionista Washingtonista.

Näiden tutkimusten vuoksi Jacobson ja hänen kollegansa aloittivat alusta alkaen: he tarkastelivat, kuinka maanpäälliset planeetat muodostuvat alun perin. Yleisimpien tällaisten planeettojen muodostumismallien mukaan ne eivät muodostu yhdessä vaiheessa. Niiden kasvun taustalla on joukko massakasvutapahtumia, joille on ominaista törmäykset planetesimaalien ja planeettaalkioiden kanssa, joista useimmilla on omat ytimensä.

Viimeaikaiset tutkimukset eri mineraalien korkeapainefysiikasta ja kiertoradan dynamiikasta ovat osoittaneet, että planeettojen ytimet kehittävät kerrostunutta rakennetta, kun ne lisäävät massaa. Syynä tähän on se tosiasia, että nestemäisessä metallissa on suuri pitoisuus kevyitä alkuaineita, jotka myöhemmin alkavat vajota syvemmälle ja muodostavat planeetan ytimen lämpötilan ja paineen noustessa.

Tällainen kerrostettu ydin ei kykenisi konvektioon, jonka uskotaan luovan maan magneettikentän. Lisäksi tällaiset mallit ovat ristiriidassa seismologisten tutkimusten kanssa, jotka osoittavat, että maapallon ydin koostuu pääasiassa raudasta ja nikkelistä, kun taas noin 10 prosenttia sen kokonaispainosta koostuu kevyistä alkuaineista, kuten piistä, hapesta, rikistä ja muista.

Tohtori Jacobson selittää: "Maan kaltaiset planeetat kasvoivat peräkkäisten törmäysten seurauksena kosmisten kappaleiden kanssa. Niinpä niiden ydin kasvoi myös monivaiheisesti. Tämä ytimen muodostamistapa luo monitasoisen vakaan kerrostetun tiheyden rakenteen, koska ytimen myöhemmissä "uloskasveissa" upotetaan yhä enemmän valoelementtejä. Kevyemmät alkuaineet, kuten happi, pii ja rikki, erottuvat yhä enemmän ydinnesteinä paineen ja lämpötilan noustessa. Joten myöhemmät ydinmassatapahtumat sisältävät enemmän näitä alkuaineita, koska maa itse kasvaa ja paine ja lämpötila jatkavat nousuaan. Kaikki tämä luo vakaan kerrostumisen, joka estää pitkän dynamon ja planeetan magneettikentän esiintymisen. Tämä on hypoteesimme Venuksesta. Maan tapauksessa uskomme, että Kuun muodostanut isku oli tarpeeksi voimakas kiihdyttämään Maan ytimen ja sallimaan dynamon synnyttää nykypäivän magneettikentän."

Taiteilijan esitys Maan ja Theian törmäyksestä, joka olisi voinut tapahtua 4,5 miljardia vuotta sitten. Lähde: NASA

Ennakkoon tehdyt paleomagneettiset tutkimukset lisäsivät hämmennystä tähän jo ennestään käsittämättömään kuvaan. He osoittivat, että Maan magneettikenttä on ollut olemassa ainakin 4,2 miljardia vuotta (eli se ilmestyi noin 340 miljoonaa vuotta Maan muodostumisen jälkeen). Heti herää luonnollinen kysymys, mikä mekanismi on vastuussa nykyisestä konvektion tilasta ja miten se ilmaantui. Tämän tutkimuksen vuoksi Jacobson ja hänen tiiminsä harkitsivat mahdollisuutta, että suuri vaikutus voisi selittää tämän ilmiön.

”Energeettisesti voimakas isku sekoitti mekaanisesti ytimen ja tuhosi syntyneen kerrosrakenteen. Vakaa kerrostuminen estää konvektiota, mikä puolestaan ​​estää geodynamoa. Kerrostumisen poistaminen mahdollistaa dynamon toiminnan."

Tämän törmäyksen energia olisi sekoittanut ytimen ja luonut erilliset homogeeniset alueet, joissa dynamo olisi voinut olla. Kun otetaan huomioon Maan magneettikentän ikä, tämä on yhdenmukainen Theia-iskuteorian kanssa, jonka mukaan Marsin kokoinen esine törmäsi Maahan 4,51 miljardia vuotta sitten ja johti Maa-Kuu -järjestelmän muodostumiseen. Ehkä tämä törmäys sai Maan ytimen siirtymään pois kerrosrakenteesta ja muuttumaan homogeeniseksi, ja seuraavien 300 miljoonan vuoden aikana paine ja lämpötila ovat saattaneet saada sen erottamaan kiinteän sisäytimen ja nestemäisen ulkoytimen. Ulkoytimen pyörimisestä johtuen syntyi dynamo-ilmiö.

Tämän teorian alkua esiteltiin viime vuonna Kuu- ja planeettatieteiden 47. tieteellisessä konferenssissa. Esityksen aikana, jonka otsikko on "Planeetaryydinten dynaaminen sekoittuminen jättimäisten vaikutusten vaikutuksesta". Silloin tutkijat osoittivat ensimmäisen kerran, että Maan ytimen kerrostuminen alkoi tavallaan uudelleen samassa törmäyksessä, joka muodosti Kuun. On osoitettu, kuinka voimakas isku voi sekoittaa planeetan ydintä niiden muodostumisen myöhäisessä vaiheessa. Tämän perusteella Jacobson ja muut kirjoittajat sovelsivat malleja siitä, kuinka Maa ja Venus keräsivät ainetta proto-Auringon ympärillä olevasta kaasu- ja pölylevystä. He pystyivät myös laskemaan, kuinka Maa ja Venus kasvoivat kunkin planeetan vaipan ja ytimen kemiallisen koostumuksen perusteella jokaisen massakasvutapahtuman jälkeen.

Tämän tutkimuksen merkitystä ei voi aliarvioida sen suhteen, miten se liittyy maapallon kehitykseen ja elämän syntymiseen. Jos Maan magnetosfääri on äskettäisen törmäyksen tulos, tällainen isku voi luoda eron elämälle sopivan planeettamme ja minkä tahansa kylmän ja kuivan (kuten Mars) tai liian kuuman (kuten Venuksen) välillä.

"Planeettojen magneettikentät suojaavat pintaa ja itse elämää haitalliselta kosmiselta säteilyltä. Jos tällainen voimakas, jättimäinen törmäys on välttämätön magneettikentän syntymiselle, niin se on välttämätöntä elämän syntymiselle."

Universe Todayn mukaan.

Hyvät asiakkaat!

Maan magneettikentästä on tiedetty pitkään, ja kaikki tietävät siitä. Mutta onko muilla planeetoilla magneettikenttiä? Yritetään selvittää...

Maan magneettikenttä tai geomagneettinen kenttä - magneettikenttä maan sisäisten lähteiden tuottamia. Opintojen aihe geomagnetismi . Ilmestyi 4,2 miljardia vuotta sitten. Pienellä etäisyydellä Maan pinnasta, luokkaa kolme sen sädettä, magneettikenttäviivat ovat dipolimainen sijainti. Tätä aluetta kutsutaan plasmapallo Maapallo.

Vaikutus kasvaa etäisyyden kasvaessa maan pinnasta. aurinkotuuli : sivusta aurinko geomagneettinen kenttä puristuu, ja vastakkaisella yöpuolella se vedetään pitkäksi "häntäksi".

Maan pinnalla olevaan magneettikenttään vaikuttavat huomattavat virrat sisään ionosfääri . Tämä on yläilmakehän alue, joka ulottuu noin 100 km:n korkeudesta ja sitä korkeammalta. Sisältää suuren määrän ioneja . Plasmaa pitää Maan magneettikenttä, mutta sen tilan määrää Maan magneettikentän vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa, mikä selittää suhteen magneettisia myrskyjä maan päällä auringonpurkausten kanssa.

Maan magneettikenttä syntyy nestemäisen metallin ytimessä olevista virroista. T. Cowling osoitti jo vuonna 1934, että kentän generointimekanismi (geodynamo) ei tarjoa vakautta ("anti-dynamo" -lause). Pellon alkuperän ja säilymisen ongelmaa ei ole ratkaistu tähän päivään mennessä.

Samanlainen kentän muodostumismekanismi voi tapahtua muilla planeetoilla.

Onko Marsilla magneettikenttä?

Mars-planeetalla ei ole planeetan magneettikenttää. Planeetalla on magneettinapoja, jotka ovat muinaisen planeettakentän jäänteitä. Koska Marsilla ei käytännössä ole magneettikenttää, sitä pommittaa jatkuvasti auringon säteily ja aurinkotuuli, mikä tekee siitä karun maailman, jonka näemme nykyään.

Useimmat planeetat luovat magneettikentän käyttämällä dynamoefektiä. Planeetan ytimen metallit ovat sulaa ja liikkuvat jatkuvasti. Liikkuvat metallit synnyttävät sähkövirran, joka lopulta ilmenee magneettikenttänä.

Yleistä tietoa

Marsissa on magneettikenttä, joka on muinaisten magneettikenttien jäänteitä. Se on samanlainen kuin maapallon valtamerten pohjalta löytyvät kentät. Tutkijat uskovat, että heidän läsnäolonsa on mahdollinen merkki siitä, että Marsilla oli levytektoniikka. Mutta muut todisteet viittaavat siihen, että nämä levyjen liikkeet loppuivat noin 4 miljardia vuotta sitten.

Kenttävyöhykkeet ovat melko vahvoja, melkein yhtä vahvoja kuin Maan, ja ne voivat ulottua satoja kilometrejä ilmakehään. Ne ovat vuorovaikutuksessa aurinkotuulen kanssa ja luovat revontulia aivan kuten maan päällä. Tutkijat ovat havainneet yli 13 000 tällaista revontulia.

Planeettakentän puuttuminen tarkoittaa, että sen pinta saa 2,5 kertaa enemmän säteilyä kuin Maa. Jos ihmiset aikovat tutkia planeettaa, tarvitaan keino suojella ihmisiä haitallisilta vaikutuksilta.

Yksi Mars-planeetan magneettikentän puuttumisen seurauksista on nestemäisen veden läsnäolon mahdottomuus pinnalla. Mars-kulkijat ovat löytäneet suuria määriä vesijäätä pinnan alta, ja tutkijat uskovat, että siellä voi olla nestemäistä vettä. Veden puute lisää esteitä, jotka insinöörien on voitettava tutkiakseen ja myöhemmin kolonisoidakseen Punaista planeettaa.

Merkuriuksen magneettikenttä

Merkuriuksella, kuten planeetallamme, on magneettikenttä. Ennen Mariner 10 -avaruusaluksen lentoa vuonna 1974 kukaan tutkijoista ei tiennyt sen läsnäolosta.

Merkuriuksen magneettikenttä

Se on noin 1,1 % maapallon arvosta. Monet tähtitieteilijät olettivat tuolloin, että tämä kenttä oli jäänne eli varhaisesta historiasta jäänyt. MESSENGER-avaruusaluksen tiedot kumosivat täysin tämän olettamuksen, ja nyt tähtitieteilijät tietävät, että Merkuriuksen ytimessä oleva dynamovaikutus on vastuussa tapahtumasta.

Se muodostuu ytimessä liikkuvan sulan raudan dynamovaikutuksesta.Magneettikenttä on dipoli, kuten maan päällä. Tämä tarkoittaa, että sillä on pohjois- ja etelämagneettinapa. MESSENGER ei löytänyt todisteita täplien muodossa olevien poikkeavuuksien olemassaolosta, tämä osoittaa, että se on luotu planeetan ytimeen. Tiedemiehet uskoivat viime aikoihin asti, että Merkuriuksen ydin oli jäähtynyt pisteeseen, jossa se ei enää pystynyt pyörimään.

Tämän osoittivat halkeamat kaikkialla pinnalla, jotka aiheutuivat planeetan ytimen jäähtymisestä ja sen myöhemmästä vaikutuksesta maankuoreen. Kenttä on tarpeeksi voimakas kääntämään aurinkotuulen ja luomaan magnetosfäärin.

Magnetosfääri

Se vangitsee aurinkotuulen plasman, mikä myötävaikuttaa planeetan pinnan sääolosuhteisiin. Mariner 10 havaitsi alhaisen plasmaenergian ja energisten hiukkasten purkauksia pyrstössä, mikä osoittaa dynaamisia vaikutuksia.

MESSENGER on löytänyt monia uusia yksityiskohtia, kuten salaperäisiä magneettikentän vuotoja ja magneettisia tornadoja. Nämä tornadot ovat kierrettyjä säteitä, jotka tulevat planeettakentästä ja yhdistyvät planeettojen välisessä avaruudessa. Jotkut näistä tornadoista voivat olla kooltaan 800 km leveä kolmasosa planeetan säteestä. Magneettikenttä on epäsymmetrinen. MESSENGER-avaruusalus havaitsi, että kentän keskipiste oli siirtynyt lähes 500 km Merkuriuksen pyörimisakselista pohjoiseen.

Tämän epäsymmetrian vuoksi Merkuriuksen etelänapa on vähemmän suojattu ja alttiina paljon aggressiivisemmille aurinkohiukkasille kuin pohjoisnapa.

"aamutähden" magneettikenttä

Venuksella on magneettikenttä, jonka tiedetään olevan uskomattoman heikko. Tutkijat eivät vieläkään ole varmoja, miksi näin on. Planeetta tunnetaan tähtitieteessä Maan kaksosena.

Sillä on sama koko ja suunnilleen sama etäisyys Auringosta. Se on myös ainoa sisäisen aurinkokunnan muista planeetoista, jolla on merkittävä ilmakehä. Vahvan magnetosfäärin puuttuminen viittaa kuitenkin merkittäviin eroihin Maan ja Venuksen välillä.

Planeetan yleinen rakenne

Venus, kuten kaikki muutkin aurinkokunnan sisäplaneetat, on kivinen.

Tiedemiehet eivät tiedä paljon näiden planeettojen muodostumisesta, mutta avaruusluotainten tietojen perusteella he ovat tehneet joitain arvauksia. Tiedämme, että aurinkokunnassa on tapahtunut runsaasti rautaa ja silikaatteja sisältävien planetatsimaalien törmäyksiä. Nämä törmäykset loivat nuoria planeettoja, joissa oli nestemäisiä ytimiä ja hauras nuori silikaateista koostuva kuori. Suuri mysteeri piilee kuitenkin rautaytimen kehityksessä.

Tiedämme, että yksi syy Maan vahvan magneettikentän muodostumiseen on se, että rautasydän toimii kuin dynamo.

Miksi Venuksella ei ole magneettikenttää?

Tämä magneettikenttä suojaa planeettamme voimakkaalta auringon säteilyltä. Tätä ei kuitenkaan tapahdu Venuksella, ja tämän selittämiseen on useita hypoteeseja. Ensinnäkin sen ydin on täysin kovettunut. Maan ydin on edelleen osittain sulanut, mikä mahdollistaa magneettikentän muodostamisen. Toinen teoria sanoo, että tämä johtuu siitä, että planeetalla ei ole levytektoniikkaa kuten maapallolla.

Kun avaruusalukset tutkivat sitä, he havaitsivat, että Venuksen magneettikenttä on olemassa ja on useita kertoja heikompi kuin Maan, mutta se torjuu auringon säteilyn.

Tiedemiehet uskovat nyt, että kenttä on itse asiassa seurausta Venuksen ionosfäärin vuorovaikutuksesta aurinkotuulen kanssa. Tämä tarkoittaa, että planeetalla on indusoitunut magneettikenttä. Vahvista tämä asia kuitenkin tulevia tehtäviä varten.

Venus on joissakin suhteissa hyvin samanlainen kuin Maa. Näillä kahdella planeetalla on kuitenkin myös merkittäviä eroja niiden muodostumisen ja kehityksen erityispiirteiden vuoksi, ja tutkijat tunnistavat yhä enemmän tällaisia ​​​​piirteitä. Tarkastelemme tässä yksityiskohtaisemmin yhtä erottavia piirteitä - Venuksen magneettikentän erityisluonnetta, mutta ensin käännymme planeetan yleisiin ominaisuuksiin ja joihinkin sen evoluutiokysymyksiin vaikuttaviin hypoteeseihin.

Venus aurinkokunnassa

Venus on toiseksi Aurinkoa lähinnä oleva planeetta, Merkuriuksen ja Maan naapuri. Tähteemme nähden se liikkuu lähes pyöreällä kiertoradalla (Venuksen kiertoradan epäkeskisyys on pienempi kuin maan) keskimäärin 108,2 miljoonan km:n etäisyydellä. On huomattava, että epäkeskisyys on muuttuva arvo, ja kaukaisessa menneisyydessä se saattoi olla erilainen johtuen planeetan gravitaatiovuorovaikutuksista aurinkokunnan muiden kappaleiden kanssa.

Ei ole luonnollista. On olemassa hypoteeseja, joiden mukaan planeetalla oli kerran suuri satelliitti, joka myöhemmin tuhoutui vuorovesivoimien vaikutuksesta tai katosi.

Jotkut tutkijat uskovat, että Venus koki tangenttitörmäyksen Merkuriuksen kanssa, minkä seurauksena viimeksi mainittu heitettiin alemmalle kiertoradalle. Venus muutti pyörimisen luonnetta. Tiedetään, että planeetta pyörii erittäin hitaasti (kuten muuten Merkurius) - noin 243 Maan päivän ajanjaksolla. Lisäksi sen pyörimissuunta on päinvastainen kuin muiden planeettojen. Voimme sanoa, että se pyörii, ikään kuin kääntyisi ylösalaisin.

Venuksen tärkeimmät fyysiset ominaisuudet

Marsin, Maan ja Merkuriuksen ohella Venus on suhteellisen pieni kivinen kappale, jonka koostumus on pääasiassa silikaattia. Se on samanlainen kuin maa 94,9 %:ssa maapallon pinta-alasta ja massasta (81,5 % maasta). Pakonopeus planeetan pinnalla on 10,36 km/s (Maalla noin 11,19 km/s).

Kaikista maanpäällisistä planeetoista Venuksella on tihein ilmakehä. Paine pinnalla ylittää 90 ilmakehää, keskilämpötila on noin 470 °C.

Kysymykseen, onko Venuksella magneettikenttää, on seuraava vastaus: planeetalla ei käytännössä ole omaa kenttää, mutta aurinkotuulen ja ilmakehän vuorovaikutuksen vuoksi syntyy "väärä", indusoitu kenttä.

Hieman Venuksen geologiasta

Suurin osa planeetan pinnasta muodostuu basalttivulkanismin tuotteista, ja se on yhdistelmä laavakenttiä, stratovolkaaneja, kilpi tulivuoria ja muita vulkaanisia rakenteita. Törmäyskraattereita on löydetty vähän, ja niiden lukumäärän laskemisen perusteella pääteltiin, että se ei voi olla puoli miljardia vuotta vanhempi. Planeetalla ei ole merkkejä levytektoniikasta.

Maapallolla levytektoniikka yhdessä vaipan konvektioprosessien kanssa on pääasiallinen lämmönsiirtomekanismi, mutta tämä vaatii riittävän määrän vettä. Täytyy ajatella, että Venuksella veden puutteen vuoksi levytektoniikka joko pysähtyi varhaisessa vaiheessa tai ei tapahtunut ollenkaan. Joten planeetta voisi päästä eroon ylimääräisestä sisäisestä lämmöstä vain ylikuumennetun vaippamateriaalin maailmanlaajuisen tarjonnan kautta pinnalle, mahdollisesti kuoren täydellisellä tuhoutumalla.

Tällainen tapahtuma olisi voinut tapahtua noin 500 miljoonaa vuotta sitten. On mahdollista, että se ei ollut ainoa Venuksen historiassa.

Venuksen ydin ja magneettikenttä

Maapallolla globaali syntyy ytimen erityisen rakenteen luoman dynamoefektin ansiosta. Ytimen ulompi kerros on sulanut ja sille on ominaista konvektiivisten virtojen läsnäolo, jotka yhdessä Maan nopean pyörimisen kanssa luovat melko voimakkaan magneettikentän. Lisäksi konvektio edistää aktiivista lämmönsiirtoa sisäisestä kiinteästä ytimestä, joka sisältää monia raskaita, mukaan lukien radioaktiivisia elementtejä, päälämmönlähteen.

Ilmeisesti planeettamme naapurissa tämä koko mekanismi ei toimi nestemäisen ulkoytimen konvektion puutteen vuoksi - siksi Venuksella ei ole magneettikenttää.

Miksi Venus ja Maa ovat niin erilaisia?

Syyt vakavaan rakenteelliseen eroon kahden fyysisiltä ominaisuuksiltaan samanlaisen planeetan välillä eivät ole vielä täysin selvillä. Erään hiljattain rakennetun mallin mukaan kiviplaneettojen sisäinen rakenne muodostuu kerroksittain massan kasvaessa, ja ytimen jäykkä kerrostuminen estää konvektiota. Maapallolla monikerroksinen ydin oletettavasti tuhoutui historiansa kynnyksellä törmäyksen seurauksena melko suuren esineen - Theian kanssa. Lisäksi Kuun ilmaantumista pidetään tämän törmäyksen seurauksena. Suuren satelliitin vuorovesivaikutus Maan vaippaan ja ytimeen voi myös olla merkittävässä roolissa konvektiivisissa prosesseissa.

Toinen hypoteesi viittaa siihen, että alun perin Venuksella oli magneettikenttä, mutta planeetta menetti sen tektonisen katastrofin tai useiden katastrofien vuoksi, joista keskusteltiin edellä. Lisäksi magneettikentän puuttuessa monet tutkijat "syyttävät" Venuksen liian hidasta pyörimistä ja kiertoakselin pientä precessiota.

Venuksen ilmapiirin piirteet

Venuksella on erittäin tiheä ilmakehä, joka koostuu pääasiassa hiilidioksidista ja pienestä seoksesta typpeä, rikkidioksidia, argonia ja joitain muita kaasuja. Tällainen ilmakehä toimii peruuttamattoman kasvihuoneilmiön lähteenä, mikä estää planeetan pintaa jäähtymästä millään tavalla. On mahdollista, että sen sisäosan edellä kuvattu "katastrofaalinen" tektoninen järjestelmä on vastuussa myös "aamutähden" ilmakehän tilasta.

Suurin osa Venuksen kaasumaisesta kuoresta on suljettu alempaan kerrokseen - troposfääriin, joka ulottuu noin 50 kilometrin korkeuteen. Yläpuolella on tropopaussi ja sen yläpuolella mesosfääri. Rikkidioksidista ja rikkihappopisaroista koostuvien pilvien yläraja sijaitsee 60-70 km:n korkeudessa.

Yläilmakehässä auringon ultraviolettisäteily ionisoi kaasua voimakkaasti. Tätä harvinaisen plasman kerrosta kutsutaan ionosfääriksi. Venuksella se sijaitsee 120-250 km korkeudessa.

indusoitunut magnetosfääri

Aurinkotuulen varautuneiden hiukkasten ja yläilmakehän plasman vuorovaikutus määrittää, onko Venuksella magneettikenttä. Aurinkotuulen kuljettaman magneettikentän voimalinjat taipuvat Venuksen ionosfäärin ympärille ja muodostavat rakenteen, jota kutsutaan indusoiduksi (indusoiduksi) magnetosfääriksi.

Tämä rakenne sisältää seuraavat elementit:

• Keulaiskuaalto, joka sijaitsee noin kolmanneksen korkeudella planeetan säteestä. Auringon aktiivisuuden huipulla alue, jossa aurinkotuuli kohtaa ilmakehän ionisoituneen kerroksen, on paljon lähempänä Venuksen pintaa.
• Magneettikerros.
• Magnetopaussi on magnetosfäärin todellinen raja, joka sijaitsee noin 300 km:n korkeudessa.
• Magnetosfäärin häntä, jossa aurinkotuulen venyneet magneettikenttäviivat suoristuvat. Venuksen magnetosfäärin hännän pituus on yhdestä useisiin kymmeniin planeetan säteisiin.

Hännälle on ominaista erityinen aktiivisuus - magneettiset uudelleenkytkentäprosessit, jotka johtavat varautuneiden hiukkasten kiihtymiseen. Napa-alueilla voi muodostua uudelleenkytkennän seurauksena magneettikimppuja, jotka ovat samanlaisia ​​kuin maan päällä. Planeetallamme revontulien ilmiön taustalla on magneettikenttälinjojen yhdistäminen uudelleen.

Toisin sanoen Venuksella on magneettikenttä, joka ei muodostu planeetan suolistossa olevista sisäisistä prosesseista, vaan Auringon vaikutuksesta ilmakehään. Tämä kenttä on erittäin heikko - sen intensiteetti on keskimäärin tuhat kertaa heikompi kuin Maan geomagneettisen kentän, mutta sillä on tietty rooli yläilmakehän prosesseissa.

Magnetosfääri ja planeetan kaasumaisen kuoren stabiilius

Magnetosfääri suojaa planeetan pintaa aurinkotuulen energisesti varautuneiden hiukkasten vaikutukselta. Uskotaan, että riittävän voimakkaan magnetosfäärin läsnäolo mahdollisti elämän syntymisen ja kehityksen maan päällä. Lisäksi magneettinen este estää jossain määrin aurinkotuulta puhaltamasta pois ilmakehää.

Ionisoiva ultravioletti, jota magneettikenttä ei hidasta, tunkeutuu myös ilmakehään. Toisaalta tästä johtuen syntyy ionosfääri ja muodostuu magneettinen näyttö. Mutta ionisoidut atomit voivat poistua ilmakehästä menemällä magneettiseen hännän sisään ja kiihtymällä siellä. Tätä ilmiötä kutsutaan ionien karkaamiseksi. Jos ionien saavuttama nopeus ylittää pakonopeuden, planeetta menettää nopeasti kaasuverhonsa. Tällainen ilmiö havaitaan Marsissa, jolle on ominaista heikko painovoima ja vastaavasti alhainen pakonopeus.

Venus, jolla on voimakkaampi painovoima, pitää ilmakehän ionit tehokkaammin kiinni, koska niiden on saatava enemmän nopeutta poistuakseen planeetalta. Planeetan Venuksen indusoitu magneettikenttä ei ole tarpeeksi voimakas kiihdyttämään merkittävästi ioneja. Siksi ilmakehän menetys ei ole lähelläkään yhtä merkittävää kuin Marsissa huolimatta siitä, että ultraviolettisäteilyn intensiteetti on paljon korkeampi auringon läheisyyden vuoksi.

Siten Venuksen indusoitu magneettikenttä on yksi esimerkki yläilmakehän monimutkaisesta vuorovaikutuksesta erilaisten auringonsäteilyn kanssa. Yhdessä gravitaatiokentän kanssa se on planeetan kaasumaisen kuoren vakauden tekijä.

3. lokakuuta 2016 klo 12.40

Planeettojen magneettisuojat. Magnetosfäärien lähteiden monimuotoisuudesta aurinkokunnassa

Kuudessa aurinkokunnan kahdeksasta planeettasta on omat magneettikentän lähteet, jotka voivat kääntää aurinkotuulen varautuneiden hiukkasten virrat. Planeetan ympärillä olevan avaruuden tilavuutta, jonka sisällä aurinkotuuli poikkeaa liikeradalta, kutsutaan planeetan magnetosfääriksi. Huolimatta magneettikentän muodostamisen fyysisten periaatteiden yhteisyydestä, magnetismin lähteet vuorostaan ​​vaihtelevat suuresti tähtijärjestelmämme eri planeettaryhmien välillä.

Magneettikenttien monimuotoisuuden tutkiminen on mielenkiintoista, koska magnetosfäärin läsnäolo on oletettavasti tärkeä ehto elämän syntymiselle planeetalle tai sen luonnolliselle satelliitille.

rautaa ja kiveä

Maanpäällisillä planeetoilla vahvat magneettikentät ovat pikemminkin poikkeus kuin sääntö. Planeetallamme on voimakkain magnetosfääri tässä ryhmässä. Maan kiinteä ydin koostuu oletettavasti rauta-nikkeliseoksesta, jota lämmittää raskaiden alkuaineiden radioaktiivinen hajoaminen. Tämä energia siirtyy konvektiolla nestemäisessä ulkoytimessä silikaattivaippaan (). Viime aikoihin asti metallisen ulkoytimen lämpökonvektiivisia prosesseja pidettiin geomagneettisen dynamon päälähteenä. Viimeaikaiset tutkimukset kuitenkin kumoavat tämän hypoteesin.

Planeetan (tässä tapauksessa Maan) magnetosfäärin vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa. Aurinkotuulen virtaukset muuttavat planeettojen magnetosfääriä, jotka näyttävät vahvasti pitkänomaiselta magneettiselta "hännältä", joka on suunnattu vastakkaiseen suuntaan Auringosta. Jupiterin magneettinen "häntä" ulottuu yli 600 miljoonaa kilometriä.

Oletettavasti magnetismin lähde planeettamme olemassaolon aikana voisi olla monimutkainen yhdistelmä erilaisia ​​mekanismeja magneettikentän luomiseksi: kentän ensisijainen alustus muinaisesta törmäyksestä planetoidin kanssa; raudan ja nikkelin eri vaiheiden ei-terminen konvektio ulkoytimessä; magnesiumoksidin vapautuminen jäähdyttävästä ulkoytimestä; Kuun ja Auringon vuorovesivaikutus jne.

Maan "sisaren" - Venuksen - suolistossa ei käytännössä synny magneettikenttää. Tiedemiehet kiistelevät edelleen syistä dynamovaikutuksen puuttumiseen. Jotkut syyttävät tästä planeetan hidasta päivittäistä pyörimistä, kun taas toiset vastustavat, että tämän olisi pitänyt riittää synnyttämään magneettikenttä. Todennäköisimmin aine on planeetan sisäisessä rakenteessa, joka eroaa maasta ().

On syytä mainita, että Venuksella on niin kutsuttu indusoitu magnetosfääri, joka syntyy aurinkotuulen ja planeetan ionosfäärin vuorovaikutuksesta

Lähin (jos ei identtinen) Maata sidereaalisen päivän keston suhteen on Mars. Planeetta pyörii akselinsa ympäri 24 tunnissa, aivan kuten edellä kuvatun jättiläisen kaksi "kollegaa", se koostuu silikaateista ja neljänneksestä rauta-nikkeliytimestä. Mars on kuitenkin suuruusluokkaa Maata kevyempi, ja tutkijoiden mukaan sen ydin jäähtyi suhteellisen nopeasti, joten planeetalla ei ole dynamogeneraattoria.

Maapallon rautasilikaattiplaneettojen sisäinen rakenne

Paradoksaalista kyllä, toinen planeetta maanpäällisessä ryhmässä, joka voi "kehutella" omasta magnetosfääristään, on Merkurius - pienin ja kevyin kaikista neljästä planeettasta. Sen läheisyys aurinkoon määräsi ennalta erityiset olosuhteet, joissa planeetta muodostui. Joten toisin kuin muilla ryhmän planeetoilla, Merkuriuksella on erittäin korkea suhteellinen raudan osuus koko planeetan massasta - keskimäärin 70%. Sen kiertoradalla on vahvin epäkeskisyys (aurinkoa lähinnä olevan kiertoradan pisteen suhde kaukaisimpaan) kaikista aurinkokunnan planeetoista. Tämä tosiasia, samoin kuin Merkuriuksen läheisyys aurinkoon, lisäävät vuorovesivaikutusta planeetan rautaytimeen.

Merkuriuksen magnetosfäärin kaavio magneettisen induktiokaavion kanssa päällekkäin

Avaruusaluksilla saadut tieteelliset tiedot viittaavat siihen, että magneettikenttä syntyy Auringon vuorovesivoimien sulattaman metallin liikkeestä Merkuriuksen ytimessä. Tämän kentän magneettinen momentti on 100 kertaa heikompi kuin Maan, ja mitat ovat verrattavissa Maan kokoon, ei vähiten aurinkotuulen voimakkaan vaikutuksen vuoksi.

Maan ja jättimäisten planeettojen magneettikentät. Punainen viiva on planeettojen päivittäisen pyörimisen akseli (2 on magneettikentän napojen kaltevuus tähän akseliin). Sininen viiva on planeettojen ekvaattori (1 on päiväntasaajan kaltevuus ekliptiikan tasoon). Magneettikentät näytetään keltaisella (3 - magneettikentän induktio, 4 - magnetosfäärien säde vastaavien planeettojen säteissä)

metalli jättiläisiä

Jättiplaneetoilla Jupiter ja Saturnus on suuria kiviytimiä, jotka painavat 3-10 maapalloa ja joita ympäröivät voimakkaat kaasumaiset kuoret, jotka muodostavat suurimman osan planeettojen massasta. Näillä planeetoilla on kuitenkin erittäin suuret ja voimakkaat magnetosfäärit, eikä niiden olemassaoloa voida selittää pelkästään kiviytimissä olevalla dynamoilmiöllä. Ja on kyseenalaista, ovatko maan ytimessä esiintyvien ilmiöiden kaltaiset ilmiöt yleensä mahdollisia tuolla kolossaalilla paineella.

Vihje on itse planeettojen vety-heliumkuoressa. Matemaattiset mallit osoittavat, että näiden planeettojen syvyyksissä vety kaasumaisesta tilasta siirtyy vähitellen supernesteisen ja suprajohtavan nesteen - metallisen vedyn - tilaan. Sitä kutsutaan metalliksi, koska vedyllä on sellaisissa painearvoissa metallien ominaisuuksia.

Jupiterin ja Saturnuksen sisäinen rakenne

Jupiter ja Saturnus, kuten jättimäisille planeetoille tyypillistä, säilyivät planeettojen muodostumisen aikana kertyneen suuren lämpöenergian syvyyksissä. Metallisen vedyn konvektio siirtää tämän energian planeettojen kaasumaiseen kuoreen, mikä määrittää ilmastotilanteen jättiläisten ilmakehissä (Jupiter säteilee avaruuteen kaksi kertaa enemmän energiaa kuin se vastaanottaa Auringosta). Metallisen vedyn konvektio yhdistettynä Jupiterin ja Saturnuksen nopeaan päivittäiseen pyörimiseen muodostaa oletettavasti planeettojen voimakkaat magnetosfäärit.

Jupiterin magneettisilla napoilla sekä muiden jättiläisten ja Maan vastaavilla napoilla aurinkotuuli aiheuttaa "revontuulia". Jupiterin tapauksessa sellaiset suuret satelliitit, kuten Ganymede ja Io, vaikuttavat merkittävästi sen magneettikenttään (jälki näkyy vastaavista satelliiteista planeetan magneettinapoihin "virtaavista" varautuneiden hiukkasten virroista). Jupiterin magneettikentän tutkiminen on sen kiertoradalla toimivan Yunona-automaattiaseman päätehtävä. Jättiplaneettojen magnetosfäärien alkuperän ja rakenteen ymmärtäminen voi rikastaa tietämystämme Maan magneettikentästä

Jäägeneraattorit

Jääjättiläiset Uranus ja Neptunus ovat kooltaan ja massaltaan niin samanlaisia, että niitä voidaan kutsua järjestelmämme toiseksi kaksospariksi Maan ja Venuksen jälkeen. Niiden voimakkaat magneettikentät ovat väliasemassa kaasujättiläisten ja Maan magneettikenttien välissä. Kuitenkin myös täällä luonto "päätti" olla omaperäinen. Paine näiden planeettojen rautakivisissä ytimissä on edelleen liian korkea Maan kaltaiselle dynamovaikutukselle, mutta se ei riitä muodostamaan metallisen vetykerroksen. Planeetan ydintä ympäröi paksu jääkerros, joka on valmistettu ammoniakin, metaanin ja veden seoksesta. Tämä "jää" on itse asiassa erittäin kuuma neste, joka ei kiehu yksinomaan planeettojen ilmakehän valtavan paineen vuoksi.

Uranuksen ja Neptunuksen sisäinen rakenne