¿Cómo cambiaría el campo magnético de la Tierra si el núcleo externo fuera sólido?

Una teoría ampliamente aceptada sobre cómo se genera el campo magnético de la Tierra es la teoría de la dínamo . La teoría de la dínamo describe cómo las corrientes de convección del magma fundido que contiene metal son giradas localmente en la misma dirección por las fuerzas de Coriolis, produciendo un campo magnético.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si el núcleo exterior de la Tierra fuera sólido, este efecto desaparecería. Sin embargo, los metales del interior seguirían moviéndose (aunque todos juntos) debido a la rotación de la Tierra. ¿Seguiría produciendo la Tierra un campo magnético? Si es así, ¿cómo se compararía con nuestro campo actual? ¿Seguiría ayudando a proteger la atmósfera de partículas cargadas?

Muy buena pregunta! Hay dos votos no comentados para cerrar hasta ahora y podrían tratarse de actualidad. Creo que este es el tipo de pregunta que puede tratarse simultáneamente aquí en Astronomy SE, así como en Earth Science SE y Physics SE porque comprender por qué el núcleo fundido de la Tierra produce un campo magnético es importante para la ciencia planetaria, pero cómo un portátil El generador produce energía eléctrica sin imanes permanentes ni un núcleo fundido es una pregunta ingeniosa de física.
@uhoh Si se cierra, tal vez intente volver a publicar en diferentes términos. Nunca hice un curso de electromagnetismo y tengo mucha curiosidad por estos procesos.
Esto es principalmente para referencia futura, aún no sabemos qué sucederá: si se cierra una pregunta como esta, la mejor manera de avanzar es notificar a los moderadores que está interesado en que la pregunta se migre a otro sitio . En las preguntas frecuentes de Stack Exchange podemos encontrar ¿ Qué es la migración y cómo funciona? Básicamente, una vez que se cierra una pregunta, los moderadores tienen la capacidad de proponer que se migre a otro sitio de SE, y los moderadores de ese sitio deciden si les gustaría aceptarla.
A veces, los moderadores simplemente lo harán por su propia voluntad para que la pregunta tenga una "segunda vida" y la oportunidad de ser respondida, y algunas veces considerarán las solicitudes. Si está cerrado, puede dejar un comentario o hacer clic en el botón "marcar" y seleccionar la opción "Algo más" para dejar un mensaje corto.
Esto es claramente Astronomía Y Ciencias de la Tierra. Eso puede pasar a veces. Los astrónomos están muy interesados ​​en lo que le da a un planeta un campo magnético. También creo que es un área que aún se está estudiando. Por un lado, el núcleo líquido y el movimiento del hierro a temperatura de plasma caliente en el núcleo externo generan el campo. También escuché que se argumenta que la Luna juega un papel clave y que la corteza de la Tierra gira más lentamente que su núcleo interno, creando una especie de arrastre. La Tierra podría mantener su campo magnético durante mucho tiempo debido a la Luna, pero no creo que nadie lo sepa realmente.
Para responder parte de su pregunta, esta respuesta dice que el flujo debe ser complejo, por lo que un núcleo sólido que simplemente gira probablemente no generaría un campo magnético. Lo haría si estuviera cargado, pero si fuera sólido, no creo que tenga una carga significativa. Cuando fluye puede mantener cargas temporales y en cierto sentido, interactuar consigo mismo, la carga eléctrica genera magnetismo, el magnetismo guía a la carga eléctrica, se sustenta a sí mismo por la turbulencia. physics.aps.org/story/v19/st3 Pero estoy un poco fuera de mi alcance para convertir esto en una respuesta.
@userLTK Su respuesta tiene sentido para mí, por eso hice la pregunta. La pregunta que casi hice fue "¿por qué el asteroide 16 Psyche tiene una magnetosfera?" agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2017GL073980 . Realmente no entiendo estos procesos y no pude encontrar una explicación clara en los trabajos de investigación.
Me tomé la libertad de cambiar "interior" por "núcleo externo" en el título y la pregunta, ya que la parte más interior de la Tierra, el núcleo interno, es sólido.
@planetmaker ¡No estoy de acuerdo! "... los metales en el interior todavía se estarían moviendo..." Una buena respuesta deberá abordar por qué un cuerpo de metal giratorio crea un campo y otro no y, sin embargo, un tercero (mencionado en mi comentario) lo hace. Una respuesta débil podría ignorar todo esto y simplemente estimar los campos residuales en la corteza e ignorar por completo el problema central.

Respuestas (1)

Tenemos una excelente referencia de lo que sucedería con el campo magnético de la Tierra si tuviera un núcleo sólido: podemos observar la magnetosfera de Venus. Su campo magnético interno está dominado por la magnetización de la corteza remanente y su campo magnético externo por las corrientes inducidas y su campo magnético en la ionosfera. El campo magnético en su mayoría pierde cualquier parte de la dínamo debido a la rotación muy lenta de Venus (aunque también tiene una estructura interna similar a la de la Tierra).

Así, como resultado, la magnetosfera de la Tierra se reduciría considerablemente si tuviera poca rotación y/o no tuviera un núcleo exterior líquido. Con solo un núcleo sólido restante, también solo podría producir una pequeña magnetización remanente que generalmente es MUCHO menos que cualquier dínamo de auto-retroalimentación como la Tierra, Júpiter, el Sol, ... son capaces de producir. La erosión de la atmósfera superior sería mucho más fuerte y podríamos disfrutar de luces polares de forma continua e incluso en latitudes bajas, ya que perderíamos una fuerza de campo magnético considerable, especialmente del momento dipolar.

+1 Esta es una respuesta bastante buena, pero creo que sería aún mejor con algunas estimaciones de la fuerza del campo magnético para el núcleo externo sólido frente al líquido y una explicación de cómo se calculan y la física detrás de esto. Por ejemplo, no puedo decir a partir de su respuesta si una tierra sólida que gira lentamente generaría un campo magnético más débil que una tierra sólida que gira más rápido.
Explicar las dínamos planetarias es ciertamente interesante, pero es más una pregunta aparte, en mi humilde opinión.
El momento magnético de un imán giratorio -y una tierra sólida no sería otra cosa- es el mismo que uno no giratorio. Puedes probar eso en tu mesa con imanes de juguete. Sin dínamo, sin dependencia del momento magnético de la rotación.
¿Cómo cambiaría el campo magnético de la Tierra si el núcleo externo fuera sólido?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v