Thermal Conductivity of FeS and Its Implications for Mercury's Long‐Sustaining Magnetic Field

Abstract

La mission MESSENGER a révélé que le champ magnétique de Mercure pouvait fonctionner depuis 3,7-3,9 Ga. Alors que le magnétisme intrinsèque suggère une dynamo active dans le noyau de Mercure, le mécanisme qui est responsable de maintenir la dynamo pendant une période de temps prolongée reste inconnu. Ici, nous avons étudié la conductivité électrique des alliages Fe ‐ S à une pression de 8 GPa et des températures jusqu'à 1700 K. Nous montrons que la conductivité électrique des alliages Fe ‐ S à 1500 K est d'environ 103 S / m, 2 ordres de grandeur inférieure à la valeur précédemment supposée pour les calculs de dynamo. La conductivité thermique a été estimée à l'aide de la loi de Wiedemann-Franz. La conductivité thermique totale du FeS est estimée à environ 4 Wm / K aux conditions aux limites du noyau mercurien-manteau. La faible conductivité thermique suggère qu'une dynamo à entraînement thermique fonctionnant au mercure est plus probable que prévu. S'il est couplé à des sources de flottabilité chimiques, il est possible de maintenir une dynamo intrinsèque pendant des échelles de temps compatibles avec les observations MESSENGER.