Echte schilden tegen hoogenergetische deeltjes, De magnetische velden van planeten worden geproduceerd door ijzer dat in hun vloeibare kern beweegt. Toch past het dominante model om dit systeem te verklaren niet bij de kleinste hemellichamen. Onderzoekers van het Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Equilibre (IRPHE, CNRS/Aix Marseille Université/Centrale Marseille) en de Universiteit van Leeds hebben een nieuw model voorgesteld dat suggereert dat turbulentie in de vloeistofkernen te wijten is aan getijden die worden geproduceerd door zwaartekrachtinteracties tussen hemellichamen. Het model leidt hieruit af dat in plaats van te wijten aan grote, turbulente wervelingen van gesmolten ijzer ver van het oppervlak, bewegingen in de kern zijn te wijten aan de superpositie van vele golfbewegingen. Dit werk is gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven op 21 juli, 2017.

Wetenschappers zijn het erover eens dat magnetische velden ontstaan ​​en blijven door ijzer dat in de vloeibare kern stroomt. Discussies worden ingewikkelder wanneer ze proberen te bepalen waardoor deze kolossale massa's kunnen bewegen. Het dominante model is gebaseerd op de langzame afkoeling van hemellichamen, die convectie veroorzaakt, die op zijn beurt grote draaikolken van gesmolten ijzer creëert evenwijdig aan de rotatie-as van het hemellichaam. Maar kleine planeten en manen koelen te snel af om daar een magnetisch veld in stand te houden door convectie, enkele miljarden jaren nadat ze zich hebben gevormd. Onderzoekers van IRPHE (CNRS/Aix Marseille Université/Centrale Marseille) en de Universiteit van Leeds hebben nu een alternatief model gepresenteerd waarin zwaartekrachtinteracties tussen hemellichamen de kern verstoren.

getijden, geproduceerd door deze zwaartekrachtinteracties, verstoren inderdaad de kern periodiek en versterken de golfbewegingen die van nature aanwezig zijn in het roterende vloeibare ijzer. Dit fenomeen leidt tot een volledig turbulente stroming, waarvan de aard nog niet goed wordt begrepen. Om dit te bestuderen, onderzoekers gebruikten een numeriek model van een klein pakketje van een planetaire kern, in plaats van de kern als geheel te simuleren, wat te veel rekenkracht zou vergen. Deze benadering maakt een fijne karakterisering mogelijk van de bewegingen die zijn gecreëerd in extreme geofysische regimes, met behoud van de essentiële fysieke kenmerken. De onderzoekers hebben aangetoond dat turbulentie het resultaat is van de superpositie van een zeer groot aantal golfbewegingen die permanent energie uitwisselen. Deze specifieke staat, golfturbulentie genoemd, kan worden gezien als analoog in drie dimensies aan de beweging van het oceaanoppervlak, ver van de kust.

Dit werk opent de weg naar nieuwe modellen die een beter begrip en voorspelling van de eigenschappen van het magnetische veld van hemellichamen mogelijk maken. Dit getijdenmodel zou van toepassing zijn op alle om de aarde draaiende lichamen die voldoende worden verstoord door naburige sterren, planeten of manen.