Fysica

Hebben andere planeten net zulke magnetische velden als onze Aarde?

september 2004

Het is geweldig dat onze Aarde een magnetisch veld heeft omdat het ons beschermt tegen schadelijke deeltjes in de zonnewind. Het magnetisch veld van de aarde buigt bij de zuidpool naar buiten, draait naar boven en komt bij de noordpool weer terug in de aarde. Het magnetisch veld ligt niet precies op één lijn met de geografische polen. Het verschil in deze twee posities wordt de magnetische declinatie genoemd.

Omdat bewegende elektrische ladingen magnetische velden creëren, denken wetenschappers dat de beweging van gesmolten materiaal in de buitenkern van onze Aarde verantwoordelijk is voor het magnetisch veld. Het gesmolten materiaal bezit elektrische ladingen en men denkt dat hun beweging ons magnetisch veld veroorzaakt.

Hoge-energetische kosmische stralen (hoofdzakelijk protonen) stromen voortdurend van de Zon naar onze Aarde toe. Deze “zonnewind” stroomt van de zon met snelheden van bijna 400 km/s. Het magnetisch veld van de aarde zorgt ervoor dat deze geladen deeltjes van de aarde worden afgebogen, maar enkele verzamelen zich bij onze polen, waar ze de bovenste atmosfeer raken en hun energie afgeven, waardoor prachtige aurora’s ontstaan – het “Noorderlicht” (of aurora borealis) en het “Zuiderlicht” (aurora australis.)

Ruimtesondes, zoals de Voyager-sondes, hebben de magnetische velden van de planeten gemeten en er zijn zelfs aurora’s op andere planeten gefotografeerd. Het ruimtevaartuig Mariner 10 vloog in 1974 langs Mercurius en verraste de wetenschappelijke gemeenschap. Men dacht dat Mercurius van binnen koud en dood was en dus geen magnetisch veld had. Mariner heeft echter een zwak magnetisch veld gemeten, wat betekent dat Mercurius enige interne activiteit moet hebben. Sondes ontdekten dat Mars en Venus geen noemenswaardig magnetisch veld hebben.

Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus hebben alle een magnetisch veld dat veel sterker is dan dat van de Aarde. Jupiter is de kampioen, met het grootste magnetische veld. Het mechanisme dat hun magnetische velden veroorzaakt, wordt niet volledig begrepen. Aangenomen wordt dat in het geval van Saturnus en Jupiter hun magnetische velden veroorzaakt worden door waterstof dat diep in de planeet elektriciteit geleidt. Waterstof in de buurt van de kern van de planeet wordt misschien zo dicht samengeperst door alle bovenliggende planetaire lagen dat het een elektrische geleider wordt.

De planeet Uranus heeft een interessant magnetisch veld. De polen van Uranus liggen bijna in het vlak van zijn baan om de zon. De magnetische polen liggen op een afstand van 60 graden van de geografische polen, wat resulteert in een wilde rotatie van het magnetische veld van Uranus wanneer de planeet roteert. Het magnetisch veld en de rotatieassen van Saturnus lijken daarentegen vrijwel hetzelfde te zijn, waardoor Saturnus magnetisch gezien enigszins uniek is.

Onze Maan heeft geen magnetisch veld, wat betekent dat haar binnenste koud en inactief is. Rotsen van de Maan vertonen echter permanent magnetisme, wat suggereert dat de Maan ooit een magnetisch veld had. De fysica van planetaire magnetische velden bevat nog vele mysteries voor wetenschappers.

Een prachtige samenvatting van deze feiten is te vinden op Adlerplanetarium.org