Подібно до того, як снігові кристали утворюються у верхніх шарах атмосфери, а потім падають на нижчі, тепліші висоти й тануть, вчені вважають, що явище під назвою залізний сніг відбувається в розплавлених залізних ядрах деяких планетних тіл. Охолодження поблизу межі ядро-мантія створює кристали заліза, які плавляться, коли потрапляють глибше в гаряче ядро. Цей рух може створювати магнітні поля в деяких менших тілах, таких як Меркурій і супутник Юпітера Ганімед, але його динаміка недостатньо відома.
У першому у своєму роді експерименті Людовік Гюге та дослідницька група змоделювали залізний сніг у лабораторії за допомогою водяного льоду та виявили чіткі цикли утворення та бездіяльності кристалів. Екстрапольовані на планетарні тіла, результати можуть означати, що магнітні поля планет періодично виникають і зникають, коли їхні динамо вмикаються та вимикаються. Стаття опублікована в журналі Geophysical Research Letters.
Проста експериментальна установка дослідників включала резервуар з водою, охолодженою знизу, з шаром солоної води на дні, щоб запобігти прилипанню кристалів льоду. Коли нижні шари прісної води охолоджувалися, вони виробляли кристали льоду, які піднімалися вгору і танули, коли вони досягали теплішої води. Це створило перекидний потік, який разом із прихованою теплотою, створеною утворенням кристалів, зрештою нагрів нижні шари води та зупинив утворення кристалів льоду. Коли вода знову достатньо охолола, процес почався спочатку.
Дослідники виявили, що ці «сплески» утворення кристалів повторювалися приблизно кожні 1400 секунд у їхніх експериментах. Ця швидкість контролювалася дифузією тепла в охолоджувальному шарі з певною мінливістю, ймовірно, через неоднорідність зародження кристалів.
Їхня модель показала, що планетарні тіла з розплавленим залізним ядром можуть проходити через подібні спалахи утворення залізного снігу, які створюють внутрішні потоки рідини в розплавленому залізі, приводячи в дію періодичне динамо, яке генерує планетарне магнітне поле. Таким чином, магнітні поля можуть з’являтися і зникати з напіврегулярними інтервалами в цих тілах.
Залишається кілька питань щодо цього процесу, зазначають автори, зокрема, який ступінь переохолодження необхідний для утворення кристалів, як частинки залізного снігу рухаються колективно та як ці рухи впливають на великомасштабні потоки всередині ядра.
