Recenti progressi nelle scienze planetarie
L'origine del campo magnetico terrestre, così come di quelli della maggior parte dei corpi stellari, viene attribuita al movimento di fluidi elettroconduttori. La soggiacente teoria delle dinamo omogenee è stata ampiamente elaborata negli ultimi decenni, ma solo di recente si è ottenuta una verifica sperimentale dell'autoeccitamento del campo magnetico nei fluidi elettroconduttori. Gli esperimenti condotti negl'impianti dinamo di Riga nel novembre 1999 hanno dimostrato che un flusso di metallo liquido che si avvolge a spirale in un contenitore cilindrico può generare un campo magnetico in lenta crescita. Il progetto MAGDYN, finanziato dall'Unione Europea, aveva come obiettivo principale ammodernare e sfruttare ulteriormente gl'impianti di dinamo, con nuove serie di esperimenti con dinamo. Gli esperimenti usavano simulazioni numeriche per calcolare il flusso fluido e il campo magnetico indotto, in fase di progettazione e nell'analisi dei dati. I partner del progetto hanno sviluppato alla Delft University of Technology due equazioni di viscosità dei vortici e modelli numerici completi di tensione di Reynolds che risolvono le equazioni MHD nella geometria sperimentale. Nonostante tutte le approssimazioni introdotte nei calcoli informatici, il confronto dei risultati sperimentali con le previsioni di simulazione delle quantità centrali ha mostrato un livello di concordanza soddisfacente. Sulla base dei risultati ottenuti, viene ora preparato un esperimento a grande scala con dinamo della prossima generazione che fornirà una più completa visione del bilancio energetico e di rotazione magnetica delle dinamo planetarie. L'effetto cinematico della dinamo e il ruolo dell'elevato livello di turbolenza in condizione di autoeccitamento sono stati ampiamente esaminati nell'esperimento di Riga, ma restano ancora domande senza risposta. Didascalia: Risultati delle simulazioni numeriche della dinamo di Riga: Il numero di Reynolds è 3,5x10^6, il numero di Reynolds magnetico è 18. La figura illustra le distribuzioni spaziali dei campi magnetici in crescita visualizzati mediante combinazione di isosuperfici di campo magnetico assiale (rosso - positivo, blu - negativo) con tubi grigi di linee di flusso magnetico.
