Hipòtesis de la dínamo
La hipòtesis de la dinamo és una teoria científica que intenta explicar el mecanisme pel que un cos celest, com per eixemple la Terra, genera un camp magnètic al seu entorn.
En el cas de la Terra, es creu que el seu camp magnètic està causat pel moviment de convecció del ferro i níquel fosos en l'interior del núcleu terrestre exterior, aixina com el efecte Coriolis que apareix per la rotació del planeta. Quan un decorregut conductor es desplaça per un camp magnètic ya existent, apareixen corrents elèctriques induïdes, creant un atre camp magnètic. Quan este camp induït s'afig al camp preexistente, l'efecte és idèntic al que es presenta en una dinamo: el camp total se sosté a sí mateixa.
Campos similars apareixen en molts cossos celests, incloent la major part de les estrelas, com el Sol (que conté plasma conductor i el núcleu actiu de la Galàxia).
El paradigma de la membrana és un modo d'observar els forats negres que permet que el material propenc a les seues superfícies s'expresse en el llenguage de l'hipòtesis de la dinamo.
Història
[editar | editar còdic]Quan William Gilbert va publicar De magnete en 1600, va aplegar a la conclusió de que la Terra era magnètica i va propondre la primera hipòtesis per a l'orige d'eixe magnetisme: el magnetisme permanent tal com el que es troba en la pedra d'iman. En 1822, André-Marie Ampère va propondre que les corrents internes són responsables del magnetisme de la Terra.[2] En 1919, Joseph Larmor va propondre que una dinamo podria estar generant eixe camp.[3][4] No obstant, inclús en acabant de que ell alvançara la seua hipòtesis, alguns científics prominents varen propondre explicacions alternatives. Einstein creïa que podria haver una asimetria entre les càrregues de l'electró i del protón per a que el camp magnètic de la Terra fora produït per tota la Terra. El guanyador del Premi Nobel Patrick Blackett va fer una série d'experiments en busca d'una relació fonamental entre el moment angular i el moment magnètic, pero no va trobar cap.[5][6]
Walter M. Elsasser, considerat un "pare" de la teoria de la dínamo actualment acceptada com una explicació del magnetisme de la Terra, va propondre que el camp magnètic era el resultat de corrents elèctriques induïdes en el decorregut núcleu exterior de la Terra. Va revelar l'història del camp magnètic de la Terra en ser pioner en l'estudi de l'orientació magnètica dels minerals en les roques.
Per a mantindre el camp magnètic contra la desintegració òhmica (que ocorreria per al camp dipolar en 20 000 anys), el núcleu extern deu ser convectivo. És provable que eixa convecció siga una combinació de convecció tèrmica i composicional. El mant controla la velocitat a la que s'extrau la calor del núcleu. Les fonts que generen calor són l'energia gravitacional lliberada per la compressió del núcleu; l'energia gravitacional lliberada pel rebuig d'elements llaugers (provablement sofre, oxigen o silici) en el llímit intern del núcleu a mida que creix; la calor latent de cristalisació en el llímit intern del núcleu; i la radiactivitat del potassi, urani i tori.[7]
Al començament de el XXI, la modelació numèrica del camp magnètic de la Terra no s'ha demostrat en èxit, pero sembla estar a l'alcanç. Els models inicials se centren en la generació de camps per convecció en el decorregut núcleu extern del planeta. Va ser possible mostrar la generació d'un camp fort similar al de la Terra quan el model va assumir una temperatura uniforme de la superfície del núcleu i viscosidades excepcionalment altes per al decorregut del núcleu. Els càlculs que varen incorporar valors de paràmetros més realistes varen produir camps magnètics que menys semblats a la Terra, pero també varen senyalar el camí per als refinament del model que, en última instància, poden conduir a un model analític precís. Lleus variacions en la temperatura de la superfície del núcleu, en el ranc d'uns pocs milikelvins, han donat com resultat auments significatius en el fluix convectivo i produïen camps magnètics més realistes.[8][9]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «How does the Earth's core generate a magnetic field?». USGS FAQs. United States Geological Survey. Archivat des d'el original, el 18 de giner de 2015. Consultat el 21 d'octubre de 2013.
- ↑ Ampère, André-Marie (1822). Recueil d'observations électro-dynamiques : contenant divers mémoires, notices, extraits de lettres ou d'ouvrages périodiques sur els sciences relatifs à l'action mutuelle de deux courants électriques, à celle qui existix entre un courant électrique et un aimant ou li globe terrestre, et à celle de deux aimants l'un sur l'autre (en francés), Pariu: Crochard.
- ↑ (1919).Reports of the British Association.87
- 159–160.
- ↑ (1919).Electrical Review.85
- 412ff. Reprinted in Engineering, vol. 108, pages 461ff (3 October 1919).
- ↑ The British Journal for the History of Science.32(1)
- 69–92.doi:10.1017/S0007087498003495.
- ↑ Merrill, McElhinny & McFadden 1996, page 17
- ↑ Sanders, Robert. «[1]», UC Berkeley News.
- ↑ Nature Geoscience.2(11)
- 802–805.doi:10.1038/ngeo643.
- ↑ (2009).Nature Geoscience.2(11)
- 741–742.doi:10.1038/ngeo673.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Hipótesis de la dínamo» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.