Záhadné slabé místo v magnetickém poli Země se zvětšilo téměř o polovinu velikosti Evropy

Swarm je první konstelace družic ESA pro pozorování Země, která je navržena k měření magnetických signálů ze zemského jádra, pláště, kůry, oceánů, ionosféry a magnetosféry. Poskytuje data, která vědcům umožňují studovat složitost našeho ochranného magnetického pole. Dlouhodobá satelitní měření ukazují, že magnetické pole Země se mění rychleji a nerovnoměrně, než se očekávalo, a to v důsledku dynamických procesů hluboko v nitru planety.

Vědci na základě 11leté řadě dat o magnetickém poli shromážděných konstelací satelitů Swarm Evropské kosmické agentury ESA zjistili, že slabá zóna v magnetickém poli Země nad jižním Atlantikem, nazývaná Jihoatlantická anomálie, se od roku 2014 rozrostla o plochu téměř poloviční velikosti kontinentální Evropy.

Zemské magnetické pole hraje klíčovou roli v udržení života. Tato neustále se měnící síla chrání planetu před škodlivým kosmickým zářením a proudy nabitých částic emitovaných Sluncem. Pole je generováno hluboko uvnitř Země obrovskou vrstvou roztaveného, pohybujícího se železa ve vnějším jádru, které se nachází asi 3000 km pod povrchem. Jak tento tekutý kov cirkuluje, produkuje elektrické proudy, které dávají vzniknout elektromagnetickému poli Země, ačkoliv základní procesy jsou mnohem složitější, než naznačují jednoduché analogie.

Swarm je mise Earth Explorer vyvinutá v rámci programu Earth Observation FutureEO agentury ESA. Skládá se ze tří identických satelitů, které provádějí velmi přesná měření magnetických signálů pocházejících ze zemského jádra, pláště, kůry a oceánů, stejně jako z ionosféry a magnetosféry. Tato detailní pozorování umožňují vědcům lépe oddělit různé zdroje magnetismu a pochopit, proč magnetické pole v některých oblastech slábne, zatímco v jiných sílí.

Jihoatlantická anomálie byla poprvé rozpoznána v devatenáctém století jihovýchodně od Jižní Ameriky jako oblast, kde je magnetické pole Země neobvykle slabé.

Dnes je tato anomálie obzvláště důležitá pro bezpečnost prostoru. Družice, které prolétají touto oblastí, jsou vystaveny zvýšené úrovni radiace, která může způsobit poruchy, poškodit citlivé součásti nebo dokonce vést k dočasným výpadkům proudu.

Podle výsledků publikovaných v časopise Physics of the Earth and Planetary Interiors, data z mise Swarm ukazují, že se Jihoatlantická anomálie mezi lety 2014 a 2025 stabilně rozšiřovala. Studie také odhaluje, že od roku 2020 magnetické pole v oblasti Atlantského oceánu jihozápadně od Afriky ještě rychleji sláblo.

„Jihoatlantická anomálie není jen jeden blok,“ říká hlavní autor studie Chris Finlay, profesor geomagnetismu na Technické univerzitě v Dánsku. „Směrem k Africe se mění jinak než poblíž Jižní Ameriky. V této oblasti se děje něco zvláštního, co způsobuje intenzivnější oslabování magnetického pole.“

Toto chování souvisí s podivnými jevy v magnetickém poli na hranici mezi tekutým vnějším jádrem Země a jejím skalnatým pláštěm, známými jako oblasti reverzního magnetického toku.

Profesor Finlay vysvětluje: „Normálně bychom očekávali, že na jižní polokouli uvidíme siločáry magnetického pole vycházející z jádra. Pod Jihoatlantickou anomálií však vidíme neočekávané oblasti, kde magnetické pole místo aby vycházelo z jádra, se vrací zpět do jádra. Díky datům z družic Swarm můžeme vidět, jak se jedna z těchto oblastí pohybuje na západ nad Afrikou, což přispívá k oslabení Jihoatlantické anomálie v této oblasti.“

Rekordních 11 let mise Swarm
Nejnovější model magnetického pole generovaného jádrem Země představuje nový milník pro družice Swarm agentury ESA, které nyní poskytly nejdelší nepřetržitý záznam měření magnetického pole z vesmíru.

Družice byly vypuštěny 22. listopadu 2013 jako čtvrtá mise Earth Explorer, průkopnické družice, které tvoří klíčovou součást progresivního programu FutureEO agentury ESA.

Tyto mise, koncipované jako demonstrace inovativních technologií pozorování Země, již dávno přežily svou původní konstrukční životnost, staly se nedílnou součástí dlouhodobých záznamů, poskytovaly data pro kritické provozní služby a vydláždily cestu pro budoucí generace satelitů.

Data z těchto satelitů jsou základem globálních magnetických modelů používaných pro navigaci, monitorují nebezpečí vesmírného počasí a umožňují bezprecedentní vhled do naší planety Země od jejího jádra až po vnější vrstvy zemské atmosféry.

Zemské magnetické pole nad Sibiří zesiluje
Nejnovější výsledky družic Swarm zdůrazňují dynamickou povahu zemského magnetismu. Například na jižní polokouli je jedno místo, kde je magnetické pole obzvláště silné, a na severní polokouli jsou dvě – jedno kolem Kanady a druhé kolem Sibiře.

„Když se snažíte pochopit zemské magnetické pole, je důležité si uvědomit, že se nejedná jen o jednoduchý dipól, jako tyčový magnet. Pouze s pomocí satelitů, jako je Swarm, můžeme tuto strukturu plně zmapovat a sledovat její změny,“ řekl profesor Finlay.

Od doby, kdy jsou družice Swarm na oběžné dráze, magnetické pole nad Sibiří zesílilo, zatímco nad Kanadou zesláblo. Kanadská oblast silného magnetického pole se zmenšila o 0,65 % zemského povrchu, což je téměř o velikost Indie, zatímco sibiřská oblast se zvětšila o 0,42 % zemského povrchu, což je srovnatelné s velikostí Grónska.

Tento posun, který je způsoben složitými procesy probíhajícími v turbulentním jádru Země, je spojen s tím, že se severní magnetický pól v posledních letech pohybuje směrem k Sibiři. Tento posun je důležitý pro navigaci, která je ovlivněna tancem mezi těmito dvěma oblastmi silných magnetických polí.

Manažerka mise Swarm v ESA, Anja Stromme, řekla: „Je opravdu úžasné vidět celkový obraz naší dynamické Země díky prodloužené časové řadě družic Swarm. Všechny družice jsou v pořádku a poskytují vynikající data, takže doufejme, že tento rekord můžeme prodloužit i po roce 2030, kdy sluneční minimum umožní další bezprecedentní poznatky o naší planetě.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/a-mysterious-weak-spot-in-earths-magnetic-field-has-grown-nearly-half-the-size-of-europe/ a https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/FutureEO/Swarm/Swarm_reveals_growing_weak_spot_in_Earth_s_magnetic_field

autor: František Martinek