Het hete binnenland van de planeet is niet waar je sneeuw zou verwachten, maar wetenschappers vermoeden wel dat er 'ijzeren sneeuw' in de kern van de aarde ligt. Nu simuleert een nieuwe studie deze dynamiek in het laboratorium en ontdekt dat ijzersneeuw ervoor kan zorgen dat de magnetische velden van sommige planeten aan en uit gaan.
Duizenden kilometers gesteente scheiden ons van de kern van de aarde, waardoor het moeilijk wordt om echt te begrijpen wat er zich daaronder afspeelt. Om daarachter te komen, bestudeerden wetenschappers hoe seismische golven door verschillende lagen bewegen. Veranderingen in de snelheid van seismische golven onthullen aanwijzingen over waaruit de verschillende lagen zijn gemaakt.
Deze onderzoeken brengen enkele anomalieën aan het licht op het grensvlak tussen de binnenste en buitenste kernen. In 2019 stelde een team van wetenschappers een verklaring voor deze vreemde waarnemingen voor: dat ijzer zou kunnen kristalliseren nabij de mantelgrens en zich vervolgens als sneeuw in de kern zou kunnen nestelen.
In een nieuwe studie creëerden Franse wetenschappers een laboratoriumexperiment dat de fysica nabootst van hoe ijzersneeuw zich vormt en stroomt om te begrijpen wat er binnenin een planeet zou kunnen gebeuren. Bij het experiment werd gewone ‘ijzeren sneeuw’ vervangen door een pot met water die van onder naar boven werd gekoeld, en aan de onderkant werd een laag zout water toegevoegd om te voorkomen dat ijskristallen bleven plakken.
Het team ontdekte dat naarmate het lagere water afkoelde, zich ijskristallen vormden, die vervolgens naar boven dreven en smolten toen ze het warmere water boven de tank bereikten. De waterstroom die door dit proces wordt opgewekt, verwarmt uiteindelijk het onderliggende water, waardoor tijdelijk de vorming van nieuwe ijskristallen wordt voorkomen. Dit vertraagde de stroming, waardoor het water op de bodem afkoelde, en al snel vormden zich nieuwe kristallen en begon het proces opnieuw. De hele cyclus duurde ongeveer 23,3 minuten.
Soortgelijke cycli kunnen zich binnen planeten voordoen, maar op veel grotere schaal, aldus het team. Dit zou de interne vloeistofstroom van het gesmolten ijzer in beweging brengen en een intrigerend neveneffect hebben: de sterkte van het magnetische veld van de planeet zou zo sterk fluctueren dat het met periodieke tussenpozen zou verschijnen en verdwijnen.
Dit zal uiteraard niet gebeuren op aarde, die een sterk magnetisch veld heeft, maar het kan wel gebeuren op objecten met zwakkere magnetische velden, zoals Mercurius of Jupiters maan Ganymedes. Er moeten nog meer vragen worden beantwoord, maar het is hoe dan ook een intrigerend idee.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters.