Er is een geheel nieuw type magnetische golf ontdekt die door de buitenste kern van de aarde raast

Hoewel vulkaanuitbarstingen en aardbevingen er onmiddellijk aan herinneren dat het binnenste van de aarde niet vredig is, zijn er ook andere ongrijpbare dynamische processen die diep in onze voeten plaatsvinden. Met behulp van informatie van de Swarm-satellietmissie van de European Space Agency hebben wetenschappers een geheel nieuw type magnetische golf ontdekt die om de zeven jaar over het buitenste deel van de buitenste kern van de aarde strijkt. Deze opmerkelijke ontdekking, vandaag gepresenteerd op het Living Planet-symposium van de European Space Agency, opent een nieuw venster in een wereld die we nooit kunnen zien.

Magnetisch veld van de aarde Het is als een enorme bel die ons beschermt tegen de aanval van kosmische straling en geladen deeltjes die worden gedragen door sterke winden die aan de zwaartekracht van de zon ontsnappen en door het zonnestelsel stromen. Zonder ons magnetisch veld zou het leven zoals we het kennen niet kunnen bestaan.

sterrenbeeld zwerm. Krediet: ESA/ATG Medialab

Het is niet alleen van academisch belang, maar ook gunstig voor de samenleving. bijvoorbeeld, Zonnestormen kunnen communicatienetwerken vernietigen En navigatiesystemen en satellieten, dus hoewel we niets kunnen doen aan veranderingen in het magnetische veld, helpt het begrijpen van deze onzichtbare kracht ons om ons voor te bereiden.

Het grootste deel van het veld wordt gecreëerd door een oceaan van oververhit, wervelend vloeibaar ijzer dat de buitenste kern van de aarde vormt op 3.000 kilometer (1.900 mijl) onder onze voeten. Hij werkt als een draaiende geleider in een fietsdynamo en wekt elektrische stromen en een steeds veranderend elektromagnetisch veld op.

De Swarm-missie van de European Space Agency, bestaande uit drie identieke satellieten, meet deze magnetische signalen die afkomstig zijn van de kern van de aarde, evenals andere signalen die afkomstig zijn van de korst, oceanen, ionosfeer en magnetosfeer.

Sinds de lancering van drie Swarm-satellieten in 2013 hebben wetenschappers hun gegevens geanalyseerd om nieuw inzicht te krijgen in veel van de natuurlijke processen van de aarde, van ruimteklimaat naar mij Fysica en dynamiek Het stormachtige hart van de aarde.

Met behulp van informatie van de Swarm-satellietmissie van de European Space Agency hebben wetenschappers een geheel nieuw type magnetische golf ontdekt die om de zeven jaar over het buitenste deel van de buitenste kern van de aarde strijkt. Deze opmerkelijke ontdekking opent een nieuw venster in een wereld die we nooit kunnen zien. Deze mysterieuze golf oscilleert elke zeven jaar en verspreidt zich naar het westen met snelheden tot 1.500 kilometer (900 mijl) per jaar. Krediet: ESA/Planet Insights

Meet ons magnetisch veld vanuit de ruimte Het is de enige echte manier om de diepten van de aardkern te onderzoeken. Seismologie en mineraalfysica geven informatie over de fysische eigenschappen van de kern, maar ze werpen geen licht op de dynamo-genererende beweging van de vloeibare buitenkern.

Maar nu hebben wetenschappers met behulp van gegevens van de Swarm-missie een verborgen geheim ontdekt.

Een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences, beschrijft hoe een team van wetenschappers een nieuw type magnetische golf heeft ontdekt die over het ‘oppervlak’ van de buitenste kern van de aarde strijkt – waar de kern de mantel raakt. Deze mysterieuze golf oscilleert elke zeven jaar en verspreidt zich naar het westen met snelheden tot 1.500 kilometer (900 mijl) per jaar.

“Geofysica heeft lang getheoretiseerd over het bestaan ​​van dergelijke golven, maar men denkt dat ze zich voordoen over veel langere tijdschalen dan ons onderzoek heeft aangetoond”, zegt Nicholas Gillet van de Grenoble Alps University en hoofdauteur van het artikel.

Magnetische veldmetingen van op aarde gebaseerde instrumenten suggereerden dat er een soort golfbeweging was, maar we hadden de wereldwijde dekking nodig die metingen vanuit de ruimte bieden om te onthullen wat er werkelijk aan de hand is.

“We combineerden satellietmetingen van Swarm, evenals van de eerdere Duitse Champ-missie en de Deense Ørsted-missie, met een computermodel van de geodynamo om uit te leggen wat de grondgegevens veroorzaakten – en dit leidde tot onze ontdekking.”

Door de rotatie van de aarde staan ​​deze golven in kolommen langs de rotatie-as. De beweging en veranderingen in het magnetische veld die met deze golven gepaard gaan, zijn het sterkst in de buurt van het equatoriale gebied van de kern.

Hoewel het onderzoek Coriolis-magnetische golven in de buurt van een periode van zeven jaar laat zien, blijft de vraag of dergelijke golven in verschillende perioden zouden oscilleren, bestaan.

Dr. Gillette voegde toe: “Magnetische golven worden waarschijnlijk veroorzaakt door verstoringen diep in de vloeistofkern van de aarde, mogelijk gerelateerd aan drijfpluimen. Elke golf wordt bepaald door zijn duur en een typische lengteschaal, en de periode hangt af van de kenmerken van de krachten die werken. magnetische-Coriolis-golven, de periode geeft de sterkte van het magnetische veld in het hart aan.

“Ons onderzoek suggereert dat er mogelijk nog meer van dit soort golven zijn, mogelijk met een langere duur – maar hun ontdekking hangt af van verder onderzoek.”

Elias Daras, ESA’s Swarm Mission Scientist, merkte op: “Dit huidige onderzoek zal het wetenschappelijke model van het magnetische veld in de buitenste kern van de aarde zeker verbeteren. Het kan ons ook nieuw inzicht geven in de elektrische geleidbaarheid van de onderste mantel en voor de thermische geschiedenis van de aarde.”

Referentie: “Magnetische satellietgegevens onthullen jaarlijkse golven in de kern van de aarde” door Nicholas Gillett, Felix Gerek, Dominic Gault, Tobias Schweiger, Julian Ober en Matthew Estas, 21 maart 2022 Hier beschikbaar Proceedings van de National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

Dit onderzoek, ondersteund door het Science for Society-programma van de European Space Agency, werd deze week gepresenteerd op het Planet Biology Symposium van de European Space Agency dat deze week in Bonn, Duitsland, plaatsvond. Deelnemers horen over de nieuwste wetenschappelijke bevindingen op onze planeet en hoe het observeren van de aarde vanuit de ruimte milieuonderzoek en actie ter bestrijding van de klimaatcrisis ondersteunt. Ze horen ook over nieuwe ruimtetechnologieën en over nieuwe kansen die zich voordoen in de snel veranderende aardobservatiesector. Geselecteerde sessies worden uitgezonden, zie ESA Web TV-kanalen.