Verdaderos escudos en contra de las partículas de alta energía, los campos magnéticos de los planetas son producidos por movimientos de hierro que se generan en sus núcleos líquidos. El modelo dominante para explicar este fenómeno, tiene sin embargo ciertas dificultades cuando se tratan de astros más pequeños. Un equipo de investigadores del Instituto de investigación sobre los fenómenos fuera de equilibrios (IRPHE, CNRS/Aix Marseille Université/Centrale Marseille), Francia, y de la Universidad británica de Leeds propone un nuevo modelo, en el cual la agitación de los núcleos líquidos se debería a las mareas producidas por las interacciones gravitacionales entre los astros.

Simulación de una parcela cúbica ubicada en el seno del núcleo líquido de un planeta deformado por los efectos de mareas. / Infografía: Thomas Le Reun / Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre (IRPHE, CNRS/Aix Marseille Université/Centrale Marseille) – CNRS

Modelo numérico para nuevo enfoque

En lugar de grandes y turbulentos remolinos de hierro fundido lejos debajo de la superficie, los movimientos del núcleo se generarían debido a una superposición de numerosas agitaciones ondulatorias.

Las mareas, producidas por estas interacciones gravitacionales, deforman efectivamente el núcleo de manera periódica y amplifican los movimientos ondulatorios naturalmente presentes en el hierro líquido en rotación. Este fenómeno termina por producir un escurrimiento completamente turbulento, cuya naturaleza no está todavía muy bien entendida. Con el afán de estudiarla, los investigadores utilizaron un modelo numérico de una pequeña parcela de un núcleo planetario, en lugar de una simulación del núcleo en su conjunto, la cual hubiera sido demasiado exigente en cuanto a potencia de cálculo.

Turbulencia de ondas

Thomas Le Reun / Fotografía: IRPHE, Marseilla.

Este enfoque permite caracterizar de manera fina los movimientos creados en los regímenes geofísicos extremos, manteniendo a su vez los ingredientes físicos esenciales. Los científicos demostraron de esta forma que la turbulencia resulta de una superposición de un gran número de movimientos ondulatorios que intercambian permanentemente entre sí energía. Este estado particular, llamado turbulencia de ondas, puede ser visto como una analogía en tres dimensiones del movimiento de la superficie del mar, lejos de las costas.

Estos trabajos, que fueron publicados en la revista Physical Review Letter del 21 de julio pasado, abren el camino a nuevos modelos que permiten entender mejor y predecir las propiedades de los campos magnéticos de los astros. Este modelo de marea se aplicaría a todos los cuerpos en órbita, suficientemente deformados por estrellas, planetas o lunas vecinas.

Fuente: Centro Nacional de Investigación Científica – CNRS

Boletín original: http://www2.cnrs.fr/sites/communique/fichier/communique_769_noyaux_plane_769_taires_v4_sp.pdf