Había escuchado que los grandes cinturones de radiación alrededor de Júpiter pueden estar formados por hidrógeno metálico líquido en (o alrededor) del núcleo de Júpiter (que Wikipedia dice que aún no se han observado en los laboratorios debido a la inmensa presión requerida), pero no entiendo cómo el hidrógeno metálico líquido puede formar un campo magnético planetario. El artículo también dice que el hidrógeno puede actuar como conductor, ¿está relacionado de alguna manera con los campos eléctricos en movimiento que forman campos magnéticos?
¿Qué causa los grandes campos de radiación alrededor de Júpiter?
Respuestas:
Como usted dijo, no hemos podido simular la presión y las temperaturas requeridas para generar las que se cree que existen en el interior de Júpiter que no sean experimentos de ondas de choque de corta duración, de acuerdo con la página web de la NASA ¿ Un fluido extraño dentro de Júpiter? , observando que
"El hidrógeno metálico líquido tiene baja viscosidad, como el agua, y es un buen conductor eléctrico y térmico", dice David Stevenson de Caltech, experto en formación, evolución y estructura de planetas. "Como un espejo, refleja la luz, por lo que si estuvieras inmerso en él [con la esperanza de que nunca lo estés], no podrás ver nada".
Yendo más lejos, según el artículo Jumpin 'Jupiter! Hidrógeno Metálico (Laboratorio Nacional Lawrence Livermore), discuta los resultados de la onda de choque, encontrando el nivel en el que el hidrógeno se metaliza como
de 0.9 a 1.4 Mbar, la resistividad en el fluido conmocionado disminuye casi cuatro órdenes de magnitud (es decir, aumenta la conductividad); de 1,4 a 1,8 Mbar, la resistividad es esencialmente constante a un valor típico del de los metales líquidos. Nuestros datos indican una transición continua de un fluido diatómico semiconductor a metálico a 1,4 Mbar, una compresión de nueve veces de la densidad líquida inicial y 3.000 K.
Los hallazgos de los investigadores anteriores se resumen en el siguiente diagrama.
La fuente es el enlace de Júpiter de salto anterior.
Esta es solo una adición divertida a la respuesta existente.
Resulta que una capa de hidrógeno metálico (que permite que los electrones se muevan libremente, y el movimiento de los electrones significa que se puede formar un campo magnético) no es suficiente para dar cuenta del tamaño de la magnetosfera de Júpiter. Está apagado por un factor de aproximadamente 2.
El resto es principalmente gracias a Io . La página wiki proporcionará una descripción más completa (de un sistema bastante complejo) y referencias, pero este es el resumen.
Io está en una órbita excéntrica, gracias a una resonancia con las otras lunas galileanas. Esto le da un calentamiento de marea significativo (y como es la más cercana de las lunas galileanas, tiene el efecto de calentamiento más significativo de todos). Esto le da actividad volcánica, que coloca nuevos materiales gaseosos (azufre, oxígeno y cloro principalmente) en su atmósfera. Júpiter elimina el material de la atmósfera superior de Io a aproximadamente 1 tonelada métrica por segundo. Este material finalmente forma bandas ionizadas que generan una corriente eléctrica sustancial y, como resultado, aumenta significativamente la magnetosfera alrededor de Júpiter.