木卫三内部就像一个“雪球”，这可以解释它神秘的磁性

木星最大的卫星木卫三（Ganymede）具有令人惊讶的强磁场。木星的潮汐效应不断拉伸和挤压月亮，保持其核心温暖并驱动磁场。但岩心内发生的确切地质过程尚不完全清楚。

现在，一个新的实验研究已经测试了核心动力学的领先模型之一：结晶“铁雪”的形成。

铁雪理论就像行星核心的地质“天气模型”：它描述了铁如何在核心的上边缘（与地幔相遇的地方）冷却和结晶，然后向内落下并融化回行星的液态中心。

换句话说，木卫三的核心是一个熔融的金属雪球，被木星的引力摇晃和搅动。

该研究背后的研究人员写道，这种上升和下降的铁循环“在液态核心中产生运动，并为产生磁场提供能量”。“然而，这个政权的关键方面在很大程度上仍然未知。

因此，他们设计了一个实验来测试其中的一些方面。

当然，科学家们不能只观察行星核心内部，因此该团队进入了实验室，在那里他们使用水冰作为铁雪晶的类似物。

该实验由一罐水组成，从下面冷却。水箱底部有一层咸水，代表行星地幔（从实际的角度来看，有助于防止冰晶粘在底部）。在盐水的顶部是一层淡水，代表行星的液态核心。冰晶在水箱底部附近形成，咸水和淡水混合在一起，然后向上漂浮并融化在上面较热的液体中。

换句话说，这个实验是对铁雪的倒置模拟，雪花向上漂移而不是向下漂移。

这种设置使团队能够测试晶体的行为及其对整个系统的影响。

他们的发现令人惊讶。不是稳定的结晶、上升和熔化流，而是零星的快速活动，然后是不活动的时期。

为什么？

看来，要触发结晶过程，液体需要达到过冷状态，低于您预期的冰凝固温度。

一旦达到过冷温度，它就会释放出一连串的雪花，然后暂停，直到温度再次低到足以释放新的晶体。

这种零星和周期性的过程对行星的磁场有重大影响。木卫三的铁雪会间歇性地发生，并局限于整个核心的不同位置。结果将是一个移动和跳舞的磁场，随着时间的推移，它会增加、减弱和改变形状。

木卫三并不是太阳系中唯一一个铁雪主导行星核心行为的地方。这是对所有小型行星体核心行为的合理描述，包括我们自己的月球和汞，以及火星和大型金属小行星。

在已知存在磁场的情况下（如水星和木卫三），它使我们离理解这些系统的动力学更近了一步。

如果你想知道，地球的核心并不被认为是由铁雪主导的。地球核心强大的重力压力，以及不同的材料成分，意味着地球核心中的金属倾向于在中间凝固，然后在它们向外漂移时融化，而不是从地幔上降雪（尽管这两个过程都可能在一定程度上存在，根据最近的研究).

本文最初由今日宇宙.阅读原文.

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