Solsystemet rummer alle varianter af magnetfelter
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Solsystemet rummer alle varianter af magnetfelter

Hver gang forskerne for første gang fik indblik i en planets magnetfelt, blev de overraskede. Sådan lød det fra astrofysikeren Jack Connerney fra Nasa Goddard Space Flight Center under et besøg på DTU Space.

Og Jack Connerney ved det, for han har været involveret i bestemmelsen af alle planeters magnetfelter. I dag står han i spidsen for de videnskabelige undersøgelser af Jupiter med satellitten Juno, hvortil DTU Space har leveret stjerne­kameraer, som bestemmer satellittens position og orientering.

At Jorden har et magnetfelt, har været kendt længe. Kompasset blev brugt i Kina flere hundrede år før vor tidsregning og første gang omtalt i et europæisk skrift i 1190 som et velkendt instrument.

Den første videnskabelige beskrivelse af Jordens magnetfelt blev givet af den engelske naturfilosof William Gilbert i 1600 i afhandlingen De Magnete, hvor han fejlagtigt antog, at det skyldtes en permanent magnetisering, som også kan findes i mineralet magnetit (Fe3O4).

Artiklen fortsætter efter grafikken

Illustration: MI Grafik

Solens magnetfelt blev kendt i 1908, da den amerikanske astronom George Hale opdagede magnetisme i forbindelse med solpletterne.

Eksistensen af Jupiters magnetfelt blev opdaget af to amerikanske astronomer ved et tilfælde i 1955. De opfangede et radiosignal, som de i første omgang troede stammede fra tændrøret fra en bil, der passerede forbi, men efterfølgende kunne de vise, at det kom fra Jupiter.

Tanken om, at Jordens magnetfelt kan tilskrives en dynamo, opstod hos den irske fysiker Joseph Larmor i 1919, men det var den tyskfødte fysiker Walter Elsasser, der i flere artikler i 1940’erne tog skridtet til at formulere en moderne dynamo- teori for Jordens magnetfelt.

Elsassers ven Albert Einstein var dog ikke begejstret for denne teori, som han fandt unødigt kompliceret til at forklare et simpelt fænomen.

Einstein mente i øvrigt, at Jordens magnetfelt var et af fysikkens største mysterier, og pegede endog i 1920’erne på, at en meget lille forskel i den absolutte størrelse for ladningen af protonen og elektronen kunne være forklaringen.

Voyager og Pioneer

»Jeg blev ansat på Goddard i 1979. Det var på samme tid, Voyager 1 og 2 fløj forbi Jupiter, så jeg blev hurtigt involveret i arbejdet med planetens magnetfelt,« fortæller Jack Connerney.

Målingerne viste, at Jupiters magnetfelt mindede meget om Jordens.

»Forskellen mellem rotations­aksen og aksen for magnetfeltet er nogenlunde den samme (10-11 grader, red.). Det er stort set en dipol, så det er ikke dramatisk forskelligt, selv om det er meget stærkere.«

Årene efter fløj Voyager 1 og 2 samt Pioneer 11 forbi Saturn.

»Vi forventede umiddelbart, at Saturns magnetfelt ville være nogenlunde det samme. Men feltet var fuldstændigt aksesymmetrisk med en sammenfaldende akse for rotationen og magnetfeltet. Det var helt uventet og forvirrende.«

Voyager 2 observerede Saturns magnetfelt i 1986 og Neptuns i 1989.

»Uranus’ magnetfelt var helt anderledes end noget andet, vi havde set. Det var tiltet næsten 60 grader og ikke centreret,« siger Jack Connerney.

Uranus og Neptun er isplaneter i modsætning til Jupiter og Saturn, som er gasplaneter.

»På baggrund af Elssassers oprindelige tanker forventede vi, at der hos disse to planeter ville være tale om fluide bevægelser i dårligt ledende materialer.«

»Derfor gættede vi på, at Neptuns magnetfelt ville være nogenlunde det samme som Uranus’. Det var nogenlunde rigtigt, men det var kun intuition og et gæt.«

Det tager lang tid at planlægge en ny satellitmission, som kan efterfølges af mange års rejse i rummet.

Er det ikke frustrerende at skulle vente 10-15 år på svarene?

»Slet ikke. Det er mere frustrerende, at når vi publicerer svarene, så går der 15 år, før resten af forskersamfundet sætter pris på dem. Sådan er det med Mars for tiden.«

På hvilken måde?

»Med Mars Global Surveyor stod det klart for mig, at vi så en skorpe dannet på samme måde som Jordens skorpe. Pladetektonik var aktivt. Det blev mødt med skepsis af andre, som ikke mente, at pladetektonik på noget tidspunkt havde fundet sted på Mars. Vi blev mødt med tåbelige argumenter.«

Du har været involveret i mange satellitmissioner. Har du en favorit?

»Juno har potentialet til at blive favoritten. Men det var Voyager, der i sin tid åbnede hele forskningsområdet – og endda kun med forbi­flyvinger. Det er let at glemme, hvor dramatiske opdagelserne med Voyager var.«

I dag har Mars kun en svag magnetosfære baseret på den magnetisering af skorpen, som en nu slukket dynamo har givet. Men Venus har slet ikke et magnetfelt.

Hvorfor ikke?

»Gennem mange år mente man, at årsagen er, at Venus roterer meget langsomt. Men det er forkert. Venus har sandsynligvis en flydende kerne, men der skal opretholdes konvektion i den flydende kerne. Det sker lettest, hvis der er stor temperaturforskel hen over kernen.«

»Men da Venus’ overflade er meget varm, er det svært at fjerne varme fra kernen. Det er muligvis årsag til en manglende temperaturforskel inde i planeten, der kan danne basis for konvektion. Men ingen kender med sikkerhed forklaringen. Derfor er Juno vigtig.«

Hvordan det?

»Med Juno kommer vi til at måle magnetfeltet direkte på dynamoens overflade. Det er ikke muligt på Jorden, hvor magnetisering i skorpen vil forstyrre en sådan måling,« siger Jack Connerney.

Emner : Planeter
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Er der nogen der kan forklare hvorfor der kan være en positiv vinkel og en negativ vinkel? Jeg kan godt se at nord er op ved den negative vice versa ved de positive men det afhænger jo af orienteringen på observatøren. Og der er jo ikke noget op og ned uden tyngde...

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten