Ученые согласны с тем, что магнитные поля образуются и остаются из-за протекания железа в жидком ядре. Дискуссии усложняются, когда они пытаются определить, что позволяет этим колоссальным массам двигаться.
Доминирующая модель основана на медленном охлаждении небесных тел, которое вызывает конвекцию, которая, в свою очередь, создает большие вихри расплавленного железа, параллельные оси вращения небесного тела. Но маленькие планеты и луны остывают слишком быстро, чтобы магнитное поле могло поддерживаться там конвекцией через несколько миллиардов лет после их образования. Исследователи из IRPHE (CNRS / Aix Marseille Universite / Centrale Marseille) и Университета Лидса представили альтернативную модель, в которой ядро возмущает гравитационное взаимодействие между небесными телами.
Приливы, вызванные этими гравитационными взаимодействиями, действительно периодически возмущают ядро и усиливают волновые движения, естественно присутствующие во вращающемся жидком железе. Это явление приводит к возникновению полностью турбулентного потока, природа которого еще недостаточно изучена. Чтобы изучить это, исследователи использовали численную модель небольшого участка ядра планеты, а не моделировали ядро в целом, что потребовало бы слишком большой вычислительной мощности. Такой подход позволяет точно охарактеризовать движения, возникающие в экстремальных геофизических режимах, при сохранении основных физических характеристик.
Исследователи показали, что турбулентность является результатом наложения очень большого количества волновых движений, которые постоянно обмениваются энергией. Это особое состояние, называемое волновой турбулентностью, можно рассматривать как аналог в трех измерениях движению поверхности океана вдали от берегов.
Эта работа открывает путь к новым моделям, которые позволяют лучше понимать и предсказывать свойства магнитного поля небесных тел. Эта приливная модель применима ко всем вращающимся телам, которые достаточно возмущены соседними звездами, планетами или лунами.