Kann es Planeten mit extrem starken Magnetfeldern geben?

Wikipedia gibt an, dass die Stärke des Magnetfelds in der Nähe eines Küchenmagneten etwa 5 mT beträgt ($5 \times 10^{-3}$Tesla), ungefähr 1.000 Mal so stark wie das Erdmagnetfeld in derselben Küche. Beachten Sie, dass dies die Messung ist$\mathbf{B}$Feld des Magneten.

Die Größe eines Magnetfeldes eines Dipols am Äquator des Planeten ist

$$B=\frac{\mu_0}{4\pi}\frac{p}{r^3}$$ wo $p$ist das magnetische Moment, $r$ist der Radius, und $\mu_0$ist eine Konstante. Wir wissen auch, dass die Magnitude if $\mu_0$ist $4\pi\times10^{-7}$. Daher Einstellung $B=5\times10^{-3}$, wir haben $$5\times10^{-3}=1\times10^{-7}\frac{p}{r^3}\to p=r^3\times10^4$$ Setzen wir den Erdradius ein, finden wir, dass der Planet ein magnetisches Moment von etwa haben muss $2.59\times10^{20}$J/T. Im Gegensatz dazu, wenn wir Werte für ein Magnetar verwenden , find find $p\approx8\times10^{19}$Höchstens J/T.

Was passiert, wenn wir den Radius des Planeten etwas verkleinern und gleichzeitig das magnetische Moment ändern, um die Magnetfeldstärke zu erhalten? Selbst wenn wir ihn um einen Faktor von etwa 2,5 verkleinern, um ihn dem Merkur ähnlicher zu machen, haben wir immer noch ein magnetisches Moment in etwa der gleichen Größenordnung, das mit dem normaler Planeten nicht zu vergleichen ist. Wenn wir das Gegenteil tun und den Planeten größer machen, können wir es uns leisten, ein größeres magnetisches Moment zu haben.

Das einzige, was ich noch nicht berücksichtigt habe, ist, dass die Mechanismen der Magnetfeldbildung bei Magnetaren und Planeten unterschiedlich sind. Flowers und Ruderman (1977) präsentieren ein überzeugendes Argument, dass die Magnetfelder in Magnetaren Reste sind, die um die Zeit der Supernovae entstanden sind, die sie erzeugt haben. Andere Theorien gehen davon aus, dass einer von zwei anderen Mechanismen (das Batteriemodell und der thermoelektrische Mechanismus) am Werk sind. Der Punkt ist, dass sich diese von der traditionellen Dynamotheorie unterscheiden , die Magnetfelder in Planeten und normalen Sternen erklärt. Ein Planet, der durch diese Methode ein Magnetfeld erzeugt, könnte also kein so starkes Magnetfeld haben wie ein Magnetar. ¹

Ich denke, ich werde dies mit einer erhebenden Note beenden. Körper, die als Thorne-Żytkow-Objekte bezeichnet werden, wurden theoretisch untersucht und werden experimentell gesucht. Sie bestehen aus einem Roten Riesen oder Roten Überriesen vom Typ M, der mit einem Neutronenstern kollidiert ist; Der Neutronenstern ist in seinem Zentrum zur Ruhe gekommen und bildet einen neuen Kern. Wir könnten – und das ist eine Strecke, aber immer noch nicht ganz unmöglich – die Hypothese aufstellen, dass es einen Gasriesenplaneten geben könnte, der mit einem Magnetar kollidiert, der dann etwas Ähnliches wie ein TŻO bildet.

Ist es eine Dehnung? Ja. Der resultierende Körper würde sich von TŻOs auf mehr Arten unterscheiden, als ich hier erklären kann. Wäre der resultierende Körper ein Planet, auf dem man landen könnte? Nein. Aber es ist so nah wie möglich, ein so starkes Magnetfeld zu haben. Oh, und am Äquator wäre das Feld schwach, weil Gasriesen normalerweise ziemlich groß sind. Aber trotzdem ist es ein Anfang.

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^{Zusammengefasst aus einer meiner Antworten auf Physics Stack Exchange .}