Eksperyment, symulujący powstawanie ziemskiego pola magnetycznego

Większość obiektów znajdujących się w kosmosie, takich jak gwiazdy, planety, a nawet całe galaktyki, posiadają własne pole magnetyczne. Często odgrywa ono znaczącą rolę w ewolucji tych obiektów i decyduje o zjawiskach zachodzących dokoła nich. W przypadku Ziemi pole magnetyczne oprócz obracania igły kompasu, odpowiedzialne jest za ochronę wszystkiego, co znajduje się na jej powierzchni przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i słonecznym.

Pomimo uwagi, jaką naukowcy przywiązują do badania pola magnetycznego, do dzisiaj nie jest jasne, w jaki sposób ono powstaje. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest zaproponowana pawie sto lat temu przez Josepha Larmora, teoria magnetohydrodynamicznego (MHD) dynama.

Według tej teorii pole magnetyczne może być generowane przez chaotyczny ruch przewodzącego prąd płynu. W przypadku Ziemi, rolę tę mogłyby spełniać prądy konwekcyjne, odpowiedzialne za przenoszenie ciepła z wewnętrznych warstw Ziemi do warstw zewnętrznych oraz ruch obrotowy samej planety.

Teoria dynama MHD sprawiała jednak bardzo dużo problemów. Skala zjawiska w przypadku obiektów niebieskich nie pozwalała na skuteczne modelowanie przy użyciu komputera, a obliczenia teoretyczne były w dużej części zbyt skomplikowane. Rozwiązaniem okazało się przeprowadzenie eksperymentu z użyciem ciekłego sodu. Podczas eksperymentu grupa francuskich naukowców obserwowała turbulentny przepływ ciekłego sodu, metalu który bardzo dobrze przewodzi prąd.

Okazało się, że jeżeli ruch cieczy jest wystarczająco szybki i chaotyczny, generowane jest pole magnetyczne. Doświadczenie dowodzi, że zjawisko rzeczywiście dynama może być odpowiedzialne za wytwarzanie pola magnetycznego wokół planet i gwiazd.(PAP)