Jordens globale magnetfelt genereres i dens metalliske kerne, som ligger næsten 3.000 kilometer under planetens overflade. Feltet har eksisteret på Jorden i mindst 3,5 milliarder år og giver ledetråde om, hvordan andre planeter, stjerner og himmellegemer kan være blevet dannet.
Da forskerne forfiner deres forståelse af, hvordan dette felt fungerer i deres igangværende undersøgelse af planetens historie, er en idé, de bruger til at forklare denne proces, dynamoteorien – idéen om, at der findes en stor dynamo, eller magnetfeltgenerator, i Jordens ydre kerne, hvor flydende jern konstant bevæger sig, når planeten afkøles. Denne kontinuerlige bevægelse skaber elektriske strømme, når elektroner bevæger sig gennem væsken. Gennem denne proces omdannes energien fra den bevægelige væske til et magnetfelt, som kan opretholdes i milliarder af år.
Ved viden om, at planetariske legemer som Jorden, Månen, Mars og endda asteroider har eller engang har haft et magnetfelt, er afgørende for at forstå deres historie og indre struktur. Det skyldes, at tilstedeværelsen af et magnetfelt inde i et legeme afslører, at det sandsynligvis også har dannet en metallisk kerne, der genererede dette felt, ifølge Benjamin Weiss, lektor i Institut for Jord-, Atmosfærisk og Planetarisk Videnskab. Et sådant felt er en af de få måder, hvorpå man på afstand kan fornemme en metallisk kerne, der er begravet så dybt under et legemes overflade.
Hvis et fragment eller en sten fra et planetlegeme er magnetiseret, tyder det på, at legemet har oplevet en storskala-smeltning, hvor tungere materiale sank ned til det indre for at danne en metallisk kerne, og lettere materiale flød op til overfladen for at skabe en klippekruste. Denne proces giver en planet sin historie. “Ellers ville den være en bunke rumstøv”, sagde Weiss.
Det er ikke kun vigtigt at fastslå, om en planet genererede et magnetfelt i fortiden for at kunne udlede tilstedeværelsen af en kerne, men det kan også være vigtigt for at lære noget om planetens oprindelse og endda om klimaændringernes historie for det pågældende legeme.
For eksempel, selv om Mars ikke har et magnetfelt genereret af en kernedynamo i dag, har Weiss og hans kolleger identificeret magnetisering i Mars’ sten, hvilket tyder på, at Mars havde et stærkt globalt felt for milliarder af år siden. Det ser ud til, at forsvindingen af denne tidlige dynamo omtrent faldt sammen med tabet af Mars’ tidlige tykke atmosfære og overgangen fra et tidligt varmt og vådt klima til planetens nuværende kolde og ugæstfrie forhold.
Men forskernes forståelse af dynamoteorien er blevet kompliceret af nylige opdagelser af magnetiserede sten fra månen og gamle meteoritter samt et aktivt dynamofelt på Merkur – steder, som man troede måske var afkølet for hurtigt eller var for små til at generere et selvbærende magnetfelt. Man havde troet, at mindre legemer ikke kunne have dynamoer, fordi de køler hurtigere af og derfor er mere tilbøjelige til at have metalliske kerner, der ikke forbliver i flydende form særlig længe.
I 2008 opdagede en MIT-ledet gruppe, der bl.a. omfattede Weiss, magnetiske spor i stykker fra små, stenede objekter kaldet planetesimaler, som menes at være slået sammen for at danne stenplaneterne for 4,5 milliarder år siden. Planetesimaler var tidligere blevet anset for at være for små til at have dannet kernedynamoer. Ifølge Weiss tyder fundet på, at opretholdelsen af et magnetfelt som det på Jorden måske ikke kræver en stor, kølende kerne, der konstant flytter væske og skaber strømme, men også på en eller anden måde kunne genereres af kerner af mindre legemer som planetesimaler – hvoraf nogle kun er 160 kilometer brede.
Forskere vil snart få mulighed for at undersøge forholdet mellem et legemes størrelse og dets evne til at have en dynamo takket være NASA’s Dawn-rumfartøj, som blev opsendt i september 2007 for at studere Ceres og Vesta, de to største asteroider i asteroidebæltet, der ligger mellem Mars og Jupiter. Dawn skal efter planen gå i kredsløb om Vesta i 2011, og et af hovedmålene med missionen er at teste, om Vesta, der har en gennemsnitlig diameter på 530 kilometer, har en kerne. En gruppe magnetiserede meteoritter, kendt som HED-meteoritterne, menes at stamme fra Vesta og kunne være beviser på en tidlig kernedynamo på asteroiden.