Обнаружен совершенно новый тип магнитных волн, пронизывающих внешнее ядро ​​Земли.

В то время как извержения вулканов и землетрясения служат мгновенным напоминанием о том, что недра Земли не мирны, глубоко у нас под ногами происходят и другие неуловимые динамические процессы. Используя информацию спутниковой миссии Swarm Европейского космического агентства, ученые обнаружили совершенно новый тип магнитных волн, которые проходят через внешнюю часть внешнего ядра Земли каждые семь лет. Это замечательное открытие, представленное сегодня на симпозиуме Европейского космического агентства «Живая планета», открывает новое окно в мир, который мы никогда не увидим.

магнитное поле Земли Это похоже на огромный пузырь, который защищает нас от натиска космического излучения и заряженных частиц, переносимых сильными ветрами, которые преодолевают гравитацию Солнца и текут через Солнечную систему. Без нашего магнитного поля жизнь, какой мы ее знаем, не могла бы существовать.

рой созвездий. Предоставлено: ESA/ATG Medialab.

Понимание того, как и где создается наше магнитное поле, почему оно постоянно колеблется, как оно взаимодействует с солнечным ветром и, собственно, почему оно в настоящее время ослабевает, представляет не только академический интерес, но и полезно для общества. Например, Солнечные бури могут разрушить сети связи И навигационные системы, и спутники, поэтому, хотя мы ничего не можем сделать с изменениями в магнитном поле, понимание этой невидимой силы помогает нам подготовиться.

Большая часть поля создается океаном перегретого, вращающегося жидкого железа, который образует внешнее ядро ​​Земли на глубине 3000 километров (1900 миль) под нашими ногами. Действуя как вращающийся проводник в динамо-машине, он генерирует электрические токи и постоянно меняющееся электромагнитное поле.

Миссия Swarm Европейского космического агентства, состоящая из трех идентичных спутников, измеряет эти магнитные сигналы, исходящие из ядра Земли, а также другие сигналы, исходящие из земной коры, океанов, ионосферы и магнитосферы.

С момента запуска трех спутников Swarm в 2013 году ученые анализируют полученные данные, чтобы получить новое представление о многих природных процессах на Земле, от космический климат мне Физика и динамика Бурное сердце земли.

Используя информацию спутниковой миссии Swarm Европейского космического агентства, ученые обнаружили совершенно новый тип магнитных волн, которые проходят через внешнюю часть внешнего ядра Земли каждые семь лет. Это замечательное открытие открывает новое окно в мир, который мы никогда не увидим. Эта загадочная волна колеблется каждые семь лет и распространяется на запад со скоростью до 1500 километров (900 миль) в год. Предоставлено: ESA/Planet Insights.

Измерьте наше магнитное поле из космоса Это единственный реальный способ исследовать глубины ядра Земли. Сейсмология и физика минералов предоставляют информацию о физических свойствах ядра, но не проливают света на динамо-генерирующее движение жидкого внешнего ядра.

Но теперь, используя данные миссии Swarm, ученые раскрыли скрытый секрет.

Статья опубликована в журнале Труды Национальной академии наук, описывает, как группа ученых обнаружила новый тип магнитных волн, которые распространяются по «поверхности» внешнего ядра Земли — там, где ядро ​​встречается с мантией. Эта загадочная волна колеблется каждые семь лет и распространяется на запад со скоростью до 1500 километров (900 миль) в год.

«Геофизики уже давно предполагают существование таких волн, но считалось, что они возникают в гораздо более длительных временных масштабах, чем показали наши исследования», — сказал Николас Жилле из Университета Гренобльских Альп и ведущий автор статьи.

Измерения магнитного поля с помощью наземных приборов показали, что имело место какое-то волновое движение, но нам нужен был глобальный охват, который обеспечивают измерения из космоса, чтобы понять, что происходит на самом деле.

«Мы объединили спутниковые измерения Swarm, а также более ранней немецкой миссии Champ и датской миссии Ørsted с компьютерной моделью геодинамо, чтобы объяснить, что вызывают наземные данные, — и это привело к нашему открытию».

Из-за вращения Земли эти волны выстраиваются столбцами вдоль оси вращения. Изменения движения и магнитного поля, связанные с этими волнами, наиболее сильны вблизи экваториальной области ядра.

Хотя исследование показывает магнитные волны Кориолиса около семилетнего периода, однако остается вопрос о существовании таких волн, которые будут колебаться в разные периоды.

Д-р Джиллет добавил: «Магнитные волны, вероятно, вызваны возмущениями глубоко внутри жидкого ядра Земли, возможно, связанными со шлейфами плавучести. Каждая волна определяется своей продолжительностью и типичным масштабом длины, а период зависит от характеристик действующих сил. магнитно-кориолисовы волны, период которых указывает на силу магнитного поля внутри сердца.

«Наше исследование предполагает, что могут быть и другие подобные волны, возможно, с большей продолжительностью, но их открытие зависит от дальнейших исследований».

Элиас Дарас, научный сотрудник миссии Swarm ЕКА, отметил: «Это текущее исследование, безусловно, улучшит научную модель магнитного поля во внешнем ядре Земли. Оно также может дать нам новое понимание электропроводности нижней мантии, а также Термическая история Земли».

Ссылка: «Спутниковые магнитные данные показывают межгодовые волны в ядре Земли», Николас Джиллетт, Феликс Герек, Доминик Голт, Тобиас Швайгер, Джулиан Обер и Мэтью Эстас, 21 марта 2022 г. Доступно здесь. Труды Национальной академии наук.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

При поддержке программы Европейского космического агентства «Наука для общества» это исследование было представлено на симпозиуме Европейского космического агентства «Живая планета», который проходит на этой неделе в Бонне, Германия. Участники узнают о последних научных открытиях на нашей планете и о том, как наблюдение за Землей из космоса поддерживает экологические исследования и действия по борьбе с климатическим кризисом. Они также узнают о новых космических технологиях и о новых возможностях, возникающих в быстро меняющемся секторе наблюдения Земли. Выбранные сеансы транслируются, см. Каналы веб-телевидения ЕКА.