Wizualizacja fal na granicy jądro-mantyl. (Université Grenoble Alpes)
Ziemia właśnie zaczęła emitować Gigantyczne Fale Magnetyczne ze swojego Rdzenia
Sierpień 22, 2022 Ziemia
Wnętrze Ziemi jest dalekie od spokojnego miejsca. Głęboko pod naszymi działaniami powierzchniowymi, planeta dudni aktywnością, od tektoniki płyt do prądów konwekcyjnych, które krążą przez gorące płyny magmowe daleko pod skorupą.
Teraz naukowcy badający dane satelitarne Ziemi zidentyfikowali coś wewnątrz Ziemi, czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy: nowy rodzaj fali magnetycznej, która omiata powierzchnię jądra naszej planety, co siedem lat.
Odkrycie to może zaoferować wgląd w to, jak generowane jest ziemskie pole magnetyczne i dostarczyć wskazówek na temat termicznej historii i ewolucji naszej planety - czyli stopniowego ochładzania jej wnętrza.
"Geofizycy od dawna teoretyzowali nad istnieniem takich fal, ale sądzono, że zachodzą one w znacznie dłuższych skalach czasowych niż wykazały to nasze badania" - mówi geofizyk Nicolas Gillet z Université Grenoble Alpes we Francji.
"Pomiary pola magnetycznego z instrumentów opartych na powierzchni Ziemi sugerowały, że mamy do czynienia z jakimś działaniem falowym, ale potrzebowaliśmy globalnego zasięgu oferowanego przez pomiary z kosmosu, aby ujawnić, co się faktycznie dzieje".
"Połączyliśmy pomiary satelitarne ze Swarm, a także z wcześniejszej niemieckiej misji Champ i duńskiej misji Ørsted, z komputerowym modelem geodynamo, aby wyjaśnić to, co wyrzuciły dane naziemne - i to doprowadziło do naszego odkrycia".
Pole magnetyczne Ziemi jest przedmiotem wielu fascynacji naukowców. Dotychczasowe badania sugerują, że niewidzialna struktura tworzy ochronną "bańkę" wokół naszej planety, utrzymując szkodliwe promieniowanie na zewnątrz, a atmosferę wewnątrz, co pozwala na rozwój życia.
Ale pole magnetyczne nie jest statyczne. Waha się pod względem siły, rozmiaru i kształtu, ma cechy, których nie rozumiemy, i stopniowo słabnie w czasie.
Powodem, dla którego aktywność wewnątrz naszej planety jest ważna, jest fakt, że to właśnie stamtąd pochodzi pole magnetyczne. Jest ono generowane przez dynamo - obracający się, konwekcyjny i elektrycznie przewodzący płyn, który przekształca energię kinetyczną w energię magnetyczną, wytwarzając pole magnetyczne w przestrzeni wokół planety.
Tym płynem jest (w większości) stopione żelazo znajdujące się w zewnętrznym jądrze Ziemi.
Satelity Rój Europejskiej Agencji Kosmicznej to trio identycznych sond, wystrzelonych w 2013 roku i zawieszonych na orbicie okołoziemskiej w celu badania aktywności wewnątrz Ziemi - ze szczególnym uwzględnieniem aktywności magnetycznej i dynamicznej wychodzącej z jądra. To właśnie w tych danych Gillet i jego zespół odkryli fascynujące nowe fale.
Następnie przestudiowali dane z innych naziemnych i kosmicznych obserwatoriów, zebrane w latach 1999-2021, i znaleźli wzór.
Fale te, znane jako fale magneto-Koriolisa, to ogromne kolumny magnetyczne ustawione wzdłuż osi obrotu Ziemi, najsilniejsze na równiku.
Omiatają one granicę między jądrem a płaszczem z amplitudą około 3 kilometrów (1,86 mil) na rok i poruszają się na zachód w tempie do 1500 kilometrów (932 mil) na rok.
Ich istnienie sugeruje, że mogą istnieć inne fale magneto-Coriolisa o innych okresach oscylacji, których do tej pory nie jesteśmy w stanie wykryć z powodu braku danych.
"Fale magnetyczne są prawdopodobnie wywoływane przez zaburzenia głęboko w płynnym jądrze Ziemi, prawdopodobnie związane z pióropuszami wypornościowymi" - mówi Gillet.
"Nasze badania sugerują, że inne takie fale prawdopodobnie istnieją, prawdopodobnie o dłuższych okresach - ale ich odkrycie zależy od dalszych badań".
Na razie, ponieważ fale niosą informacje o medium, przez które podróżują, nowe odkrycie może być wykorzystane do sondowania wnętrza naszej planety na nowe sposoby - w tym jądra, które jest trudne do zbadania, a także granicy jądro-mantyl.
Badania zespołu zostały opublikowane w PNAS.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz