¿Por qué debe "el núcleo de Mercurio (estar) parcialmente fundido" para explicar su débil magnetismo?

tl; dr: porque cualquier hierro sólido aún estaría por encima de la temperatura de Curie y, por lo tanto, no podría retener ninguna magnetización residual.

El fenómeno magnético asociado con el metal líquido en (los núcleos de) los planetas es un poco diferente de lo que vemos en un metal sólido. El hierro sólido es ferromagnético hasta una temperatura de$770°C$más o menos, dependiendo de las impurezas, pero los núcleos planetarios están demasiado calientes para eso y, por lo tanto, un núcleo sólido solo puede tener campos magnéticos aleatorios que no dan un comportamiento ferromagnético macroscópico. Breuer et al. [1] presenta un modelo en el que la temperatura interna se eleva por encima$1500°C$dentro del manto, lo que implica que el núcleo también ha permanecido tan caliente y, por lo tanto, el hierro sólido no sería ferromagnético.

Cuando tienes metal líquido, o cualquier líquido conductor de electricidad, las cosas cambian. El flujo de un fluido eléctricamente conductor puede amplificar estos campos magnéticos aleatorios y producir un campo magnético macroscópico. Esto puede suceder incluso cuando el líquido conductor no es ferromagnético, lo que incluye el caso del hierro bajo las condiciones de calor en el núcleo de Mercurio (o la Tierra). Este efecto demostrado aquícon sodio; incluso un flujo de líquido modesto puede generar campos magnéticos. Por lo tanto, cuando los campos magnéticos emergen del interior de los planetas, la fuente más probable no es un metal sólido aparentemente ferromagnético, sino el flujo de un líquido eléctricamente conductor. El modelo de Mercurio presentado en la Ref. 1, arriba, también predice un núcleo parcialmente moten (la cantidad de fusión depende del nivel de azufre en el núcleo). David Hamman señala en comentarios que las sondas de exploración espacial han encontrado evidencia independiente de materiales de núcleo fundido en varios cuerpos, incluido Mercurio.

Tenga en cuenta que el líquido debe ser "conductor eléctrico", pero no necesariamente un metal. Un ejemplo de fluido conductor no metálico podría ser un océano salado como el que parece existir en Europa; Galileo en realidad detectó un campo magnético alrededor de Europa que agrega evidencia de este océano. En Mercurio, sin embargo, el único fluido conductor probable es el metal en el núcleo, por lo que el campo magnético se toma como evidencia de metal fundido en este núcleo.

Referencia:

1. D. Breuer. SA Hauck II. M. Buske. M.Bauer, T. Spohn, "Evolución interior de Mercurio", Space Sci Rev (2007) 132: 229–260 https://doi.org/10.1007/s11214-007-9228-9