Найслабша точка магнітного поля Землі: пролом у захисному шарі планети збільшився

Магнітне поле Землі життєво важливе для життя планети. Це складна і динамічна сила, яка захищає все живе на планеті від космічного випромінювання і заряджених частинок Сонця. У новому дослідженні вчені використовували дані, отримані за 11 років вимірювань магнітного поля, що проводяться групою супутників Swarm Європейського космічного агентства. Команда виявила, що слабка область магнітного поля Землі над Південною Атлантикою, відома як Південно-Атлантична аномалія, з 2014 року розширилася на площу, майже вдвічі більшу за площу континентальної Європи, пише PHYS.org.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Слабка точка магнітного поля Землі

Відомо, що магнітне поле Землі значною мірою створюється глобальним океаном розплавленого, бурхливого рідкого заліза, що становить зовнішнє ядро планети, розташоване на глибині близько 3000 км у надрах Землі. Магнітне поле діє подібно до провідника, що обертається, в динамо-машині велосипеда і створює електричні струми, які своєю чергою, генерують електромагнітне поле, що постійно змінюється. Утім, учені визнають, що насправді процеси, які породжують захисне магнітне поле Землі, значно складніші.

Зазначимо, що Swarm — місія Earth Explorer, розроблена в рамках програми Європейського космічного агентства, і є групою з трьох ідентичних супутників, які точно вимірюють магнітні сигнали, що виходять від ядра, мантії, земної кори та океанів, а також від іоносфери й магнітосфери.

Результати цієї місії надають вченим глибше уявлення про різні джерела магнетизму, щоб зрозуміти, як і чому магнітне поле слабшає в одних місцях і посилюється в інших. Південно-Атлантичну аномалію зі слабким магнітним полем уперше було виявлено на південний схід від Південної Америки ще в 19 столітті.

За словами дослідників, сьогодні Південно-Атлантична аномалія становить особливий інтерес для забезпечення космічної безпеки, оскільки супутники, що курсують над цим регіоном, стикаються з підвищеними дозами космічної радіації. Це може призвести до низки проблем, зокрема:

• збій у роботі;
• пошкодження критично важливого обладнання;
• вимкнення електроенергії.

У новому дослідженні вчені вивчили результати місії Swarm і виявили, що, Південно-Атлантична аномалія неухильно розширювалася в період з 2014 по 2025 рік. Однак дослідження показало дещо ще більш таємниче: у регіоні Атлантичного океану на південний захід від Африки з 2020 року спостерігається ще швидше ослаблення магнітного поля Землі.

За словами провідного автора дослідження, професора геомагнетизму Данського технічного університету Кріса Фінлі, Південно-Атлантична аномалія — не просто єдиний блок. Дані вказують на те, що вона змінюється у напрямку до Африки інакше, ніж поблизу Південної Америки. У цьому регіоні відбувається щось особливе, що призводить до більш інтенсивного ослаблення поля

Вчені вважають, що поведінка пов'язана з дивними закономірностями в магнітному полі на кордоні між рідким зовнішнім ядром Землі та її кам'янистою мантією, відомими як області зворотного магнітного поля. Зазвичай вчені очікують побачити лінії магнітного поля, що виходять з ядра в південній півкулі, але під Південно-атлантичною аномалією спостерігаються несподівані ділянки, де магнітне поле, замість того, щоб виходити з ядра планети, повертається в нього. Місія Swarm показує, що одна з таких областей рухається на захід над Африкою, що сприяє ослабленню Південно-Атлантичної аномалії в регіоні.

Найтриваліший запис змін магнітного поля

Остання модель магнітного поля, що генерується ядром Землі, знаменує собою нову віху для супутників Swarm Європейського космічного агентства. Вчені також зазначають, що саме ці супутники сьогодні забезпечили найтриваліший безперервний запис вимірювань магнітного поля з космосу.

Відомо, що супутники були запущені 22 листопада 2013 року в рамках четвертої місії Earth Explorer, ставши першими супутниками, які є ключовим компонентом перспективної програми Європейського агентства.

Спочатку місії були задумані як демонстраційні зразки інноваційних технологій спостереження Землі, проте вони вже давно пережили свій початковий проєктний термін і стали невіддільною частиною довгострокових спостережень, надавши дані для критично важливих операційних служб і проклали шлях для майбутніх поколінь супутників.

Точка, де магнітне поле Землі посилюється

Останні результати Swarm підкреслюють динамічну природу земного магнетизму. Наприклад, у південній півкулі є одна точка з особливо сильним магнітним полем, а в північній — дві: одна навколо Канади та інша навколо Сибіру.

За словами вчених, дані вказують на те, що з моменту виходу Swarm на орбіту магнітне поле Землі над Сибіром посилилося, а над Канадою ослабло. Канадська область сильного поля скоротилася на 0,65% площі поверхні Землі, що майже дорівнює площі Індії, тоді як сибірська область збільшилася на 0,42% площі поверхні Землі, що можна порівняти з площею Гренландії.

Вважають, що це зміщення спричинене складними процесами, що відбуваються в турбулентному ядрі планети, і пов'язане зі зміщенням північного магнітного полюса в бік Сибіру останніми роками. Це зміщення важливе для навігації, на яку впливає взаємодія цих двох областей сильного магнітного поля.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що фізики створили магнітне поле, яке в 700 000 разів сильніше, ніж у Землі.

Раніше Фокус писав про те, що найсильніше магнітне поле у Всесвіті виявлено на Землі.