기체로 된 천체는 어떻게 자기장이 형성되는건가요?

Question

지구의 자기장은 지구핵이 고체철과 액체철의 끊임없는 회전하에 자기장이 생긴다고 하는데 그럼 기체로 형성되여 있는 천체는 어떻게 자기장이 형성되는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

자기장(자석)을 갖는 방법은 2가지가 있습니다. 전류, 스핀이 있는데 이에 대한 개념 설명을 먼저 드리겠습니다.

전류란 전하량(전기적 +, - 극)을 가진 물질이 움직이게 되면 이를 전류라고 합니다. 즉, 시간당 이동한 전하량입니다. 전류가 흐르게 되면 흐르는 전류 주변으로 자기장이 생깁니다. 이러한 현상을 패러데이라는 과학자가 발견하였습니다.

스핀이란 자연을 이루는 기본적인 입자, 전자, 광자(빛), 양성자(쿼크 3개), 중성자(쿼크 3개) 등이 가지고 있는 물리량으로 자기장에 반응(상호작용)하며 스핀 간의 상호작용도 합니다. 또한, 스핀이 자기장을 만들기도 하죠. 스핀은 질량, 전하량 처럼 물질이 가지고 있는 물리량입니다.

즉, 기체로된 천체나 고체, 액체로 된 천체에도 분자나 원자 전자 양성자 등이 있기 때문에 자기장을 가질 수 있습니다.

Answer 2

기체형 행성인 목성은 기체라고 해도 매우 무겁습니다.

대부분의 성분이 수소와 헬륨이며 기체라도 압력이 상당합니다.

즉, 기체 상태라도 압력에 의해 틈틈히 뭉쳐져 있습니다.

이러한 수소는 액체 상태임에도 불구하고 압력에 의해 금속처러 행동하여 금속성 수소라고 합니다.

이 금속 수소층에 의해 지구처럼 고체와 액체가 끊임없이 회전하는 것과 같은 효과를 내어 자기장이 만들어집니다.