Что вызывает большие радиационные поля вокруг Юпитера?

14

Я слышал, что большие радиационные пояса вокруг Юпитера могут быть образованы жидким металлическим водородом в (или вокруг) ядре Юпитера (что, по словам Википедии, еще не наблюдалось в лабораториях из-за необходимого огромного давления), но я не понимаю как жидкий металлический водород может образовывать планетарное магнитное поле. В статье также говорится, что водород может выступать в качестве проводника, это как-то связано с движущимися электрическими полями, образующими магнитные поля?

Источник: Магнитосфера Юпитера - Википедия

Сара Сзабо
источник

Ответы:

10

Как вы заявили, мы не смогли смоделировать давление и температуры, необходимые для создания тех, которые, как считается, существуют во внутренней части Юпитера, кроме как в недолговечных экспериментах с ударной волной, согласно веб-странице НАСА " Чокнутая жидкость внутри Юпитера?" наблюдая, что

«Жидкий металлический водород имеет низкую вязкость, как вода, и это хороший электрический и тепловой проводник», - говорит Дэвид Стивенсон из Caltech, эксперт по формированию, эволюции и структуре планет. «Как зеркало, оно отражает свет, поэтому, если вы погрузитесь в него [надеемся, что никогда не будете], вы ничего не увидите».

Идем дальше, согласно статье Jumpin 'Jupiter! Metallic Hydrogen (Национальная лаборатория им. Лоуренса Ливермора), обсудить результаты ударной волны, определив уровень, при котором водород металлизируется как

от 0,9 до 1,4 мбар удельное сопротивление в ударной жидкости уменьшается почти на четыре порядка (т. е. увеличивается проводимость); от 1,4 до 1,8 мбар, удельное сопротивление по существу постоянное при значении, типичном для жидких металлов. Наши данные указывают на непрерывный переход от полупроводниковой к металлической двухатомной жидкости при 1,4 Мбар, девятикратное сжатие начальной плотности жидкости и 3000 К.

Выводы исследователей, приведенных выше, обобщены на диаграмме ниже.

введите описание изображения здесь

Источником является ссылка Jumping Jupiter выше.


источник
1

Это просто забавное дополнение к существующему ответу.

Оказывается, что металлического водородного слоя (который позволяет электронам свободно перемещаться, а движущиеся электроны означают, что магнитное поле может образоваться) недостаточно для учета размера магнитосферы Юпитера. Это примерно в 2 раза.

В остальном это в основном благодаря Ио . На вики-странице будет дано более полное описание (довольно сложной системы) и ссылки, но вот суть вопроса.

Ио находится на эксцентричной орбите, благодаря резонансу с другими галилеевыми лунами. Это дает ему значительный приливный нагрев (и, поскольку он является ближайшим к галилеевским лунам, он имеет наиболее значительный нагревательный эффект из всех). Это придает ему вулканическую активность, благодаря которой в его атмосферу попадают новые газообразные материалы (главным образом, сера, кислород и хлор). Юпитер снимает материал с верхних слоев атмосферы Ио со скоростью около 1 метрической тонны в секунду. Этот материал в конечном итоге образует ионизированные полосы, которые генерируют значительный электрический ток, и в результате значительно увеличивает магнитосферу вокруг Юпитера.

Зибадава Тимми
источник