Nors ugnikalnių išsiveržimai ir žemės drebėjimai iš karto primena, kad Žemės vidus nėra taikus, giliai mūsų pėdose vyksta ir kiti sunkiai suvokiami dinamiški procesai. Naudodami informaciją iš Europos kosmoso agentūros Swarm palydovinės misijos, mokslininkai atrado visiškai naujo tipo magnetines bangas, kurios kas septynerius metus prasiskverbia per išorinę Žemės branduolio dalį. Šis nuostabus atradimas, šiandien pristatytas Europos kosmoso agentūros „Living Planet“ simpoziume, atveria naują langą į pasaulį, kurio niekada nepamatysime.

Žemės magnetinis laukas Tai tarsi didžiulis burbulas, saugantis mus nuo kosminės spinduliuotės ir stiprių vėjų nešamų įkrautų dalelių, kurios pabėga nuo saulės gravitacijos ir teka per Saulės sistemą, puolimo. Be mūsų magnetinio lauko gyvybė tokia, kokią mes ją žinome, negalėtų egzistuoti.

žvaigždynų spiečius. Kreditas: ESA / ATG Medialab

Tiksliai suprasti, kaip ir kur sukuriamas mūsų magnetinis laukas, kodėl jis nuolat svyruoja, kaip sąveikauja su saulės vėju ir, tiesą sakant, kodėl šiuo metu jis silpsta, yra ne tik akademinis interesas, bet ir naudingas visuomenei. pavyzdžiui, Saulės audros gali sunaikinti ryšių tinklus Ir navigacijos sistemos bei palydovai, todėl, nors nieko negalime padaryti dėl magnetinio lauko pokyčių, šios nematomos jėgos supratimas padeda mums pasiruošti.

Didžiąją lauko dalį sukuria perkaitintos, besisukančios skystos geležies vandenynas, kuris sudaro išorinį Žemės šerdį 3000 kilometrų (1900 mylių) žemiau mūsų pėdų. Veikdamas kaip besisukantis laidininkas dviračio dinamoje, jis generuoja elektros sroves ir nuolat kintantį elektromagnetinį lauką.

Europos kosmoso agentūros „Swarm“ misija, kurią sudaro trys identiški palydovai, matuoja šiuos magnetinius signalus, kylančius iš Žemės šerdies, taip pat kitus signalus, sklindančius iš plutos, vandenynų, jonosferos ir magnetosferos.

Nuo 2013 m., kai buvo paleisti trys Swarm palydovai, mokslininkai analizuoja jų duomenis, kad gautų naujų įžvalgų apie daugelį natūralių Žemės procesų. erdvės klimatas man Fizika ir dinamika Audringa žemės širdis.

Naudodami informaciją iš Europos kosmoso agentūros Swarm palydovinės misijos, mokslininkai atrado visiškai naujo tipo magnetines bangas, kurios kas septynerius metus prasiskverbia per išorinę Žemės branduolio dalį. Šis nuostabus atradimas atveria naują langą į pasaulį, kurio niekada nepamatysime. Ši paslaptinga banga svyruoja kas septynerius metus ir plinta į vakarus iki 1500 kilometrų (900 mylių) per metus greičiu. Kreditas: ESA / Planet Insights

Išmatuokite mūsų magnetinį lauką iš kosmoso Tai vienintelis tikras būdas ištirti Žemės šerdies gelmes. Seismologija ir mineralų fizika suteikia informacijos apie fizines šerdies savybes, tačiau jos nepateikia jokios informacijos apie skystos išorinės šerdies dinamą generuojantį judėjimą.

Tačiau dabar, naudodamiesi Swarm misijos duomenimis, mokslininkai atrado paslėptą paslaptį.

Straipsnis, paskelbtas žurnale Nacionalinės mokslų akademijos darbai, aprašoma, kaip mokslininkų komanda atrado naujo tipo magnetines bangas, sklindančias per Žemės išorinės šerdies „paviršių“, kur šerdis susitinka su mantija. Ši paslaptinga banga svyruoja kas septynerius metus ir plinta į vakarus iki 1500 kilometrų (900 mylių) per metus greičiu.

„Geofizikai jau seniai kėlė teorijas apie tokių bangų egzistavimą, tačiau manoma, kad jos atsiranda per daug ilgesnį laiką, nei parodė mūsų tyrimai“, – sakė Nicholas Gillet iš Grenoblio Alpių universiteto ir pagrindinis šio straipsnio autorius.

Magnetinio lauko matavimai iš Žemės prietaisų leido manyti, kad buvo tam tikras bangų judėjimas, tačiau mums reikėjo pasaulinės aprėpties, kurią suteikia matavimai iš kosmoso, kad atskleistume, kas iš tikrųjų vyksta.

„Mes sujungėme palydovinius matavimus iš „Swarm“, taip pat iš ankstesnės misijos „German Champ“ ir „Danijos Ørsted“ misijos su kompiuteriniu geodinamo modeliu, kad paaiškintume, ką sukėlė antžeminiai duomenys – ir tai paskatino mūsų atradimą.

Dėl Žemės sukimosi šios bangos išsirikiuoja į stulpelius išilgai sukimosi ašies. Su šiomis bangomis susiję judesio ir magnetinio lauko pokyčiai yra stipriausi šalia branduolio pusiaujo.

Nors tyrimas rodo Coriolis magnetines bangas netoli septynerių metų, tačiau išlieka klausimas, ar egzistuoja tokios bangos, kurios svyruotų skirtingais laikotarpiais.

Dr Gillette pridūrė: „Magnetines bangas greičiausiai sukelia giliai Žemės skysčio šerdyje esantys trikdžiai, galbūt susiję su plūdrumo pliūpsniais. Kiekvieną bangą lemia jos trukmė ir tipinė ilgio skalė, o laikotarpis priklauso nuo veikiančių jėgų savybių. Magnetinės-Coriolis bangos, laikotarpis reiškia magnetinio lauko stiprumą širdies viduje.

„Mūsų tyrimai rodo, kad gali būti ir kitų panašių bangų, galbūt ilgesnių, tačiau jų atradimas priklauso nuo tolesnių tyrimų.

Elias Daras, ESA spiečiaus misijos mokslininkas, pažymėjo: „Šis dabartinis tyrimas tikrai pagerins mokslinį magnetinio lauko išorinėje Žemės šerdyje modelį. Tai taip pat gali suteikti mums naujų įžvalgų apie apatinės mantijos elektrinį laidumą ir Žemės šiluminė istorija“.

Nuoroda: Nicholas Gillett, Felix Gerek, Dominic Gault, Tobias Schweiger, Julian Ober ir Matthew Estas, 2022 m. kovo 21 d. „Palydoviniai magnetiniai duomenys atskleidžia tarpmetines bangas Žemės branduolyje“ Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

Šis tyrimas, remiamas Europos kosmoso agentūros Mokslo visuomenei programos, buvo pristatytas Europos kosmoso agentūros planetų biologijos simpoziume, kuris šią savaitę vyksta Bonoje, Vokietijoje. Dalyviai sužino apie naujausius mokslinius atradimus apie mūsų planetą ir apie tai, kaip Žemės stebėjimas iš kosmoso prisideda prie aplinkos tyrimų ir kovos su klimato krize veiksmų. Jie taip pat girdi apie naujas kosmoso technologijas ir apie naujas galimybes, atsirandančias greitai kintančiame Žemės stebėjimo sektoriuje. Pasirinktos sesijos transliuojamos, žr ESA interneto televizijos kanalai.