ग्रहों की चुंबकीय ढाल। सौर मंडल में मैग्नेटोस्फेयर के स्रोतों की विविधता पर

सौर मंडल के 8 में से 6 ग्रहों के पास चुंबकीय क्षेत्र के अपने स्रोत हैं, जो सौर हवा के चार्ज कणों के प्रवाह को विक्षेपित करने में सक्षम हैं। ग्रह के चारों ओर अंतरिक्ष की मात्रा, जिसके भीतर सौर हवा प्रक्षेपवक्र से भटकती है, को ग्रह का मैग्नेटोस्फीयर कहा जाता है। चुंबकीय क्षेत्र पीढ़ी के भौतिक सिद्धांतों की समानता के बावजूद, चुंबकत्व के स्रोत, हमारे तारकीय प्रणाली में ग्रहों के विभिन्न समूहों के बीच बहुत भिन्न होते हैं।

चुंबकीय क्षेत्रों की विविधता का अध्ययन दिलचस्प है कि चुंबकत्व की उपस्थिति, संभवतः, ग्रह या उसके प्राकृतिक उपग्रह पर जीवन के उद्भव के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है।

लोहा और पत्थर

स्थलीय ग्रहों में, नियम के बजाय मजबूत चुंबकीय क्षेत्र अपवाद हैं। इस समूह में सबसे शक्तिशाली मैग्नेटोस्फीयर हमारा ग्रह है। पृथ्वी के ठोस कोर में कथित तौर पर भारी तत्वों के रेडियोधर्मी क्षय द्वारा गरम किए गए एक लोहे-निकल मिश्र धातु के होते हैं। इस ऊर्जा को तरल बाहरी कोर में सिलिकेट मेंटल ( अधिक ) में संवहन द्वारा स्थानांतरित किया जाता है । कुछ समय पहले तक, धातु बाहरी कोर में थर्मल संवहन प्रक्रिया को भू-चुंबकीय डायनेमो का मुख्य स्रोत माना जाता था। हालांकि, हाल के वर्षों के अध्ययन इस परिकल्पना का खंडन करते हैं ।

सौर हवा के साथ ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर (इस मामले में, पृथ्वी) की बातचीत। सौर हवा, ग्रहों के मैग्नेटोस्फेयर को ख़राब कर देती है, जो सूर्य से विपरीत दिशा में निर्देशित एक मजबूत रूप से लम्बी चुंबकीय "पूंछ" का रूप है। बृहस्पति की चुंबकीय पूंछ 600 मिलियन किमी से अधिक तक फैली हुई है।

संभवतः, हमारे ग्रह के अस्तित्व के दौरान चुंबकत्व का स्रोत एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए विभिन्न तंत्रों का एक जटिल संयोजन हो सकता है: एक ग्रह के साथ एक प्राचीन टकराव से प्रारंभिक क्षेत्र का आरंभीकरण; बाहरी कोर में लोहे और निकल के विभिन्न चरणों का गैर-थर्मल संवहन; एक ठंडा बाहरी कोर से मैग्नीशियम ऑक्साइड की रिहाई; चंद्रमा और सूरज, आदि का ज्वार का प्रभाव।

पृथ्वी की "बहन" के आंत्र - शुक्र व्यावहारिक रूप से एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न नहीं करते हैं। डायनेमो प्रभाव की कमी के कारणों पर वैज्ञानिक अभी भी बहस कर रहे हैं। कुछ इसे ग्रह के धीमे दैनिक रोटेशन पर दोष देते हैं, जबकि अन्य लोग इस बात पर आपत्ति करते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए यह पर्याप्त होना चाहिए। सबसे अधिक संभावना है, मामला ग्रह की आंतरिक संरचना में है, जो पृथ्वी से अलग है ( अधिक )।

यह ध्यान देने योग्य है कि शुक्र में तथाकथित प्रेरित मैग्नेटोस्फीयर है, जो सौर हवा और ग्रह के आयनमंडल के संपर्क द्वारा बनाया गया है।

यह एक तारकीय मंगल ग्रह की लंबाई से पृथ्वी के सबसे करीब (यदि नहीं, समान) है। ग्रह 24 घंटे में अपनी धुरी पर घूमता है, ऊपर वर्णित दो "सहकर्मियों" की तरह, विशाल में सिलिकेट्स और एक चौथाई लौह-निकल कोर होता है। हालांकि, मंगल ग्रह पृथ्वी की तुलना में परिमाण हल्का है, और, वैज्ञानिकों के अनुसार, इसका कोर अपेक्षाकृत जल्दी ठंडा हो गया है, इसलिए ग्रह में डायनेमो जनरेटर नहीं है। पृथ्वी समूह के लौह सिलिकेट ग्रहों की आंतरिक संरचना




विरोधाभासी रूप से, पृथ्वी समूह का दूसरा ग्रह जो अपने स्वयं के मैग्नेटोस्फीयर को "घमंड" कर सकता है - सभी चार ग्रहों में सबसे छोटा और सबसे हल्का। सूर्य से इसकी निकटता उन विशिष्ट परिस्थितियों को पूर्व निर्धारित करती है, जिसके तहत ग्रह का निर्माण हुआ। इसलिए, समूह के अन्य ग्रहों के विपरीत, पूरे ग्रह के द्रव्यमान में बुध का लोहे का एक उच्च सापेक्ष अनुपात है - औसतन 70%। इसकी कक्षा में सौर मंडल के सभी ग्रहों में सबसे मजबूत सनकी (सूर्य से निकटतम कक्षा बिंदु का अनुपात) है। यह तथ्य, साथ ही बुध की सूर्य के साथ निकटता, ग्रह के लौह कोर पर ज्वार के प्रभाव को बढ़ाता है।

बुध मैग्नेटोस्फीयर की योजना चुंबकीय प्रेरण के एक अतिव्यापी ग्राफ के साथ

है। अंतरिक्ष यान द्वारा प्राप्त वैज्ञानिक डेटा का सुझाव है कि सूर्य के ज्वारीय बलों द्वारा बुध पिघला हुआ के कोर में धातु के आंदोलन से चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। इस क्षेत्र का चुंबकीय क्षण पृथ्वी की तुलना में 100 गुना कमजोर है, और आकार पृथ्वी के आकार के बराबर हैं, कम से कम सौर हवा के मजबूत प्रभाव के कारण नहीं।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र और दिग्गजों के ग्रह। लाल रेखा ग्रहों के दैनिक रोटेशन की धुरी है (2 - इस धुरी पर चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुवों का झुकाव)। नीली रेखा ग्रहों के भूमध्य रेखा (1 - भूमध्य रेखा समतल तल पर झुकती है) है। चुंबकीय क्षेत्रों को पीले रंग में दर्शाया गया है (3 - चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण, 4 - संबंधित ग्रहों की त्रिज्या में मैग्नेटोस्फीयर त्रिज्या)

धातु के दिग्गज

विशाल ग्रहों बृहस्पति और शनि में बड़ी चट्टानें होती हैं, जिनका वजन 3-10 पृथ्वी होता है, जो शक्तिशाली गैस के गोले से घिरी होती है, जो बड़े पैमाने पर ग्रहों का द्रव्यमान रखती है। हालांकि, इन ग्रहों के पास बहुत बड़े और शक्तिशाली मैग्नेटोस्फेयर हैं, और उनके अस्तित्व को केवल पत्थर के कोर में डायनेमो प्रभाव से नहीं समझाया जा सकता है। हां, और यह संदेह है कि इस तरह के भारी दबाव के तहत, पृथ्वी के मूल में होने वाली घटनाओं के समान घटनाएं आम तौर पर वहां संभव हैं।

समाधान की कुंजी ग्रहों के हाइड्रोजन-हीलियम खोल में निहित है। गणितीय मॉडल बताते हैं कि इन ग्रहों के आंत्रों में एक गैसीय अवस्था से हाइड्रोजन धीरे-धीरे सुपरफ्लुइड और सुपरकंडक्टिंग तरल - धातु हाइड्रोजन की स्थिति में गुजरता है। इस तथ्य के कारण इसे धातु कहा जाता है कि ऐसे दबाव मूल्यों पर, हाइड्रोजन धातुओं की संपत्ति का प्रदर्शन करता है। बृहस्पति और शनि की आंतरिक संरचना




बृहस्पति और शनि, जैसा कि विशाल ग्रहों की विशेषता है, ग्रहों के निर्माण के दौरान जमा होने वाली बड़ी थर्मल ऊर्जा को बनाए रखने में। धातु हाइड्रोजन का संवहन इस ऊर्जा को ग्रहों के गैस के गोले में स्थानांतरित करता है, दिग्गजों के वायुमंडल में जलवायु की स्थिति का निर्धारण करता है (बृहस्पति सूर्य से जितनी ऊर्जा प्राप्त करता है, उससे दोगुनी ऊर्जा अंतरिक्ष में फैलती है)। धातु हाइड्रोजन में संवहन, बृहस्पति और शनि के तेजी से पूर्ण घूर्णन के साथ संयुक्त रूप से, शक्तिशाली ग्रहीय मैग्नेटोस्फीयर बनाते हैं।


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बर्फ के दिग्गज यूरेनस और नेपच्यून आकार और द्रव्यमान में एक-दूसरे के समान हैं ताकि उन्हें पृथ्वी और शुक्र के बाद हमारे सिस्टम में जुड़वाँ की दूसरी जोड़ी कहा जा सके। उनके शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र गैस दिग्गजों और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्रों के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। हालांकि, यहां तक ​​कि प्रकृति ने एक मूल बनाने के लिए "निर्णय लिया"। इन ग्रहों के लौह-पत्थर के नाभिक में दबाव अभी भी पृथ्वी जैसे डायनेमो प्रभाव के लिए बहुत अच्छा है, लेकिन धातु हाइड्रोजन की एक परत बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है। ग्रह का कोर अमोनिया, मीथेन और पानी के मिश्रण से बर्फ की मोटी परत से घिरा हुआ है। यह "बर्फ" वास्तव में एक अत्यंत गर्म तरल है जो केवल ग्रहों के वायुमंडल के भारी दबाव के कारण नहीं उबलती है। यूरेनस और नेपच्यून की आंतरिक संरचना

यूरेनस के चुंबकीय क्षेत्र की धुरी, नेप्च्यून की तरह, ग्रह के केंद्र के सापेक्ष दृढ़ता से स्थानांतरित हो जाती है। दाईं ओर हबल दूरबीन द्वारा लिए गए यूरेनस (सफेद धब्बे) के चुंबकीय ध्रुवों पर वायुमंडलीय चमक है

। गणितीय मॉडल बताते हैं कि मीथेन, अमोनिया और पानी के एक तरल में एक उच्च विद्युत चालकता है। इस बर्फ की गहराई की एक निश्चित गहराई पर, एक पतली परत में, दबाव अनुकूल हो जाता है जिससे संवहन के हाइड्रोडायनामिक प्रभाव से ग्रहों के चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होने लगते हैं।

Source: https://habr.com/ru/post/hi398061/