Dynamoteoria

Dynamoteorian mukaan joillakin taivaankappaleilla havaittu magneettikenttä syntyy sähköä johtavan aineen virtauksesta.

Tietokonesimulaation tuottama kuva Maan magneettikentästä.

Dynamon toiminnalle määritellään kolme ehtoa:^[1]

• Kappaleen sisässä on sähköisesti johtava fluidi osa.^[1]
• Kineettistä energiaa kappaleen pyörimisestä johtuen.^[1]
• Sisäinen lämmönlähde, joka ylläpitää konvektiota.^[1]

Ionisoituneen tai muun sen kaltaisen sähköisen aineen virtaus synnyttää magneettikentän. Kun sähköinen aine toisaalla virtaa magneettikentän läpi, se synnyttää sähkövirtoja, jotka synnyttävät magneettikenttiä. Magneettikentät muuttavat puolestaan virtauksia. Näin syntyy mutkikas systeemi, jota sanotaan dynamoksi. Dynamo ylläpitää itse itseään.^lähde? Taivaankappaleen pyöriminen järjestää magneettikentän suurelta osin kaksinapaiseksi, dipoliksi. Eri taivaankappaleiden dynamot ovat hieman erilaisia.

Magneettikenttä voi syntyä sulassa metallissa, metallisessa vedyssä, varautuneissa molekyylioneissa tai ionisoituneessa sähköisessä kaasussa syntyy magneettikenttä kaasun virratessa pyörimisestä johtuvan coriolisvoiman takia.^selvennä

Jotta magneettikenttä voitaisiin selittää dynamoteorialla, pitäisi selittää myös virtauksia synnyttävät lämmönlähteet ja niiden jakatuminen taivaankappaleen kolmiulotteisessa rakenteessa. Täydellistä selitystä ei vielä ole, ja kaikkiin selityksiin liittyy monimutkaista matematiikkaa.^[2] Vuonna 2005 monia keskeisiä osia kyettiin mallintamaan supertietokoneella, ja ensimmäistä kertaa tulokset vastasivat havaintoja.^[3]

Eri taivaankappaileiden dynamoja

• Aurinko, Auringon magneettikenttä: ionisoitunut kaasu. Kenttä harvoin puhdas dipoli, kun pyöriminen venyttää sen spiraaliksi.
• Maa, Maan magneettikenttä: sula metalli.
• Mars, Marsin magneettikenttä: Nykyisellään hyvin vähäinen ja vain paikallinen, mutta on mahdollisesti aikaisemmin ollut voimakkaampi.
• Jupiter, Saturnus: Metallinen vety. Voimakkaita kenttiä.
• Uranus, Neptunus: paineen takia ionisoituneet vesi, metaani ja ammoniakki, kenttä huomattavasti kallellaan pyörimisakselia vastaan, eikä kulje planeetan keskipisteen kautta^[4]

Dynamo synnyttää magneettikenttiä myös aktiivisten galaksien ytimissä kuuman ionisoituneen kaasun kiertäessä mustan aukon ydintä tai muissa kertymäkiekoissa. Kalvoparadigma ("kalvoteoria") kuvaa dynamoa mustan aukon lähellä.

Katso myös

• Maan magneettikenttä