Globalne pole magnetyczne Ziemi jest generowane w jej metalicznym jądrze, znajdującym się prawie 3000 kilometrów pod powierzchnią planety. Pole to istnieje na Ziemi od co najmniej 3,5 miliarda lat i oferuje wskazówki na temat tego, jak mogły uformować się inne planety, gwiazdy i ciała niebieskie.
Podczas gdy naukowcy doskonalą swoje zrozumienie tego, jak to pole działa w ich ciągłym badaniu historii planety, jedną z koncepcji, którą wykorzystują do wyjaśnienia tego procesu jest teoria dynamo – koncepcja, że duże dynamo, lub generator pola magnetycznego, istnieje w zewnętrznym jądrze Ziemi, gdzie płynne żelazo nieustannie porusza się w miarę stygnięcia planety. Ten ciągły ruch tworzy prądy elektryczne, gdy elektrony przemieszczają się przez ciecz. Poprzez ten proces, energia poruszającego się płynu jest przekształcana w pole magnetyczne, które może być utrzymywane przez miliardy lat.
Wiedząc, że ciała planetarne takie jak Ziemia, Księżyc, Mars, a nawet asteroidy mają, lub kiedyś miały, pole magnetyczne jest kluczowe dla zrozumienia ich historii i struktury wewnętrznej. Dzieje się tak, ponieważ obecność pola magnetycznego wewnątrz ciała ujawnia, że prawdopodobnie utworzyło ono również metaliczny rdzeń, który wytworzył to pole, twierdzi Benjamin Weiss, profesor nadzwyczajny na Wydziale Nauk o Ziemi, Atmosferze i Planetarnych. Takie pole jest jednym z niewielu sposobów, aby zdalnie wyczuć metaliczny rdzeń zakopany tak głęboko pod powierzchnią ciała.
Jeśli fragment lub skała z ciała planetarnego jest namagnesowana, sugeruje to, że ciało doświadczyło topnienia na dużą skalę, w którym cięższy materiał zapadł się do wnętrza, tworząc metaliczny rdzeń, a lżejszy materiał wypłynął na powierzchnię, tworząc skalistą skorupę. Proces ten nadaje planecie jej historię. „W przeciwnym razie byłaby to kupka kosmicznego pyłu,” powiedział Weiss.
Określenie czy planeta generowała pole magnetyczne w przeszłości jest nie tylko ważne dla wnioskowania o obecności rdzenia, ale również może być ważne dla nauki o pochodzeniu ciała planetarnego, a nawet historii zmian klimatu dla tego ciała.
Na przykład, chociaż Mars nie ma dziś pola magnetycznego generowanego przez dynamo jądra, Weiss i jego koledzy zidentyfikowali namagnesowanie w skałach marsjańskich, co wskazuje, że Mars miał silne globalne pole miliardy lat temu. Wydaje się, że zniknięcie tego wczesnego dynamo z grubsza zbiegło się z utratą wczesnej gęstej atmosfery Marsa i przejściem od wczesnego ciepłego, wilgotnego klimatu do obecnych zimnych i niegościnnych warunków planety.
But scientists’ understanding of dynamo theory has been complicated by recent discoveries of magnetized rocks from the moon and ancient meteorites, as well as an active dynamo field on Mercury – places that were thought to have perhaps coolled too quickly or be too small to generate a self-sustaining magnetic field. Uważano, że mniejsze ciała nie mogą mieć dynamo, ponieważ chłodzą się szybciej i dlatego jest bardziej prawdopodobne, że mają metaliczne rdzenie, które nie pozostają w stanie ciekłym przez bardzo długi czas.
W 2008 roku, MIT-led grupa, która obejmowała Weiss odkrył ślady magnetyczne w kawałkach z małych, skalistych obiektów zwanych planetesimals, które uważa się, że zatrzasnęły się razem, aby utworzyć skaliste planety 4,5 miliarda lat temu. Wcześniej sądzono, że planetesimale są zbyt małe, by mogły uformować dynamo jądra. Według Weissa, odkrycie sugeruje, że podtrzymywanie pola magnetycznego takiego jak na Ziemi może nie wymagać dużego, chłodzącego rdzenia, który stale porusza cieczą i tworzy prądy, ale może być również w jakiś sposób generowane przez rdzenie mniejszych ciał, takich jak planetesimale – niektóre z nich mają tylko 160 kilometrów szerokości.
Naukowcy wkrótce będą mieli szansę zbadać związek pomiędzy rozmiarem ciała a jego zdolnością do posiadania dynamo dzięki należącej do NASA sondzie kosmicznej Dawn, która została wystrzelona we wrześniu 2007 roku w celu zbadania Ceres i Westy, dwóch największych asteroid w pasie asteroid znajdującym się pomiędzy Marsem a Jowiszem. Dawn ma wyruszyć na orbitę wokół Westy w 2011 roku, a jednym z głównych celów misji jest sprawdzenie, czy Westa, której średnia średnica wynosi 530 kilometrów, posiada jądro. Uważa się, że grupa namagnesowanych meteorytów znanych jako meteoryty HED pochodzi z Westy i może być dowodem na istnienie wczesnego dynamo jądra na asteroidzie.
.