Pole magnetyczne białych karłów i Ziemi jest tworzone przez jeden mechanizm dynamo

Jednym z najbardziej uderzających zjawisk w astrofizyce jest obecność pól magnetycznych. Jak Ziemia, gwiazdy i gwiazdy

pozostałości, takie jak białe karły, mają tylkojedno pole magnetyczne. Wiadomo, że pola magnetyczne białych karłów mogą być milion razy silniejsze niż pola magnetyczne Ziemi. Jednak ich pochodzenie pozostaje tajemnicą od czasu odkrycia pierwszego magnetycznego białego karła w latach 70. XX wieku. Zaproponowano kilka teorii, ale żadna nie była w stanie wyjaśnić zmiennych częstotliwości magnetycznych białych karłów, zarówno jako pojedynczych gwiazd, jak i w różnych środowiskach gwiazd podwójnych.

Tę niepewność można rozwiązaćdzięki badaniom międzynarodowej grupy astrofizyków. Tym samym odkryto, że mechanizm dynama podobny do tego, który generuje pola magnetyczne na Ziemi i innych planetach, może również działać w białych karłach i wytwarzać znacznie silniejsze pola.

„W naszym rozumieniu od dawna to wiemyW polach magnetycznych białych karłów czegoś brakowało, ponieważ statystyki pochodzące z obserwacji po prostu nie miały sensu. Pomysł, że przynajmniej w niektórych z tych gwiazd pole jest generowane przez generator prądu elektrycznego, może rozwiązać ten paradoks. Niektórzy z Was mogą pamiętać dynama w rowerach: obracanie magnesu wytwarza prąd elektryczny. Tutaj wszystko działa na odwrót: ruch materiału powoduje powstawanie prądów elektrycznych, które z kolei wytwarzają pole magnetyczne.”

Profesor Boris Hansicke z Uniwersytetu w Warwick

Zgodnie z proponowanym mechanizmem dynamo,pole magnetyczne jest wytwarzane przez prądy elektryczne wywołane ruchem konwekcyjnym w rdzeniu białego karła. Te prądy konwekcyjne są spowodowane uwalnianiem ciepła z krzepnącego rdzenia. Głównym składnikiem dynamo jest stałe jądro otoczone płaszczem konwekcyjnym, w przypadku Ziemi jest to stałe żelazne jądro otoczone konwekcyjnym ciekłym żelazem. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku białych karłów, gdy wystarczająco ostygną.

Na początku po rzuceniu gwiazdybiały karzeł jest bardzo gorący i składa się z ciekłego węgla i tlenu. Jednak gdy ostygnie wystarczająco, zaczyna krystalizować w centrum, a konfiguracja staje się podobna do tej na Ziemi: stałe jądro otoczone konwekcją. Ponieważ prędkości w cieczach mogą być znacznie wyższe u białych karłów niż na Ziemi, generowane pola są potencjalnie znacznie silniejsze. Ten mechanizm dynamo mógłby wyjaśnić częstotliwość występowania silnie magnetycznych białych karłów w wielu różnych kontekstach, zwłaszcza białych karłów w gwiazdach podwójnych.

Mechanizm generowania pola magnetycznego jest taki sam jaki na planetach. To badanie wyjaśnia, w jaki sposób białe karły wytwarzają pola magnetyczne i dlaczego są one znacznie silniejsze niż na Ziemi. Kolejnym krokiem w tym opracowaniu będzie implementacja bardziej szczegółowego modelu mechanizmu dynama oraz eksperymentalna weryfikacja dodatkowych prognoz tego modelu.

Czytaj także:

Naukowcy wymyślili sposób na recykling baterii bez ich zgniatania lub topienia.

Elon Musk: pierwsi turyści na Marsa zginą.

Powstała pierwsza dokładna mapa świata. Co jest nie tak ze wszystkimi innymi?