Χρησιμοποιώντας πληροφορίες από τη δορυφορική αποστολή Swarm της ESA, οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν εντελώς νέο τύπο μαγνητικού κύματος που σαρώνει το πιο απόμακρο τμήμα του εξωτερικού πυρήνα της Γης κάθε επτά χρόνια. Αυτό το συναρπαστικό εύρημα, που παρουσιάστηκε στο Living Planet Symposium της ESA, ανοίγει ένα νέο παράθυρο σε έναν κόσμο που δεν μπορούμε ποτέ να δούμε.

Το μαγνητικό πεδίο της Γης είναι σαν μια τεράστια φυσαλίδα που μας προστατεύει από την επίθεση της κοσμικής ακτινοβολίας και των φορτισμένων σωματιδίων που μεταφέρονται από ισχυρούς ανέμους που διαφεύγουν από τη βαρυτική έλξη του Ήλιου και ρέουν σε όλο το Ηλιακό Σύστημα. Χωρίς το μαγνητικό μας πεδίο, η ζωή όπως την ξέρουμε δεν θα υπήρχε.

Το να κατανοήσουμε ακριβώς πώς και πού δημιουργείται το μαγνητικό μας πεδίο, γιατί κυμαίνεται συνεχώς ή πώς αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο έχει ωφέλειες όπως για παράδειγμα στο να δούμε πως οι ηλιακές καταιγίδες μπορούν να βλάψουν τα δίκτυα επικοινωνίας και τα συστήματα πλοήγησης και τους δορυφόρους, οπότε ενώ δεν μπορούμε να κάνουμε τίποτα για τις αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο, η κατανόηση αυτής της αόρατης δύναμης βοηθά στην προετοιμασία.

Το μεγαλύτερο μέρος του πεδίου παράγεται από έναν ωκεανό υπερθερμασμένου, στροβιλιζόμενου υγρού σιδήρου που αποτελεί τον εξωτερικό πυρήνα της Γης 3000 χλμ κάτω από τα πόδια μας. Λειτουργώντας όπως ο περιστρεφόμενος αγωγός σε ένα δυναμό ποδηλάτου, παράγει ηλεκτρικά ρεύματα και το συνεχώς μεταβαλλόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Η αποστολή Swarm της ESA, η οποία περιλαμβάνει τρεις πανομοιότυπους δορυφόρους, μετρά αυτά τα μαγνητικά σήματα που προέρχονται από τον πυρήνα της Γης, καθώς και άλλα σήματα που προέρχονται από τον φλοιό, τους ωκεανούς, την ιονόσφαιρα και τη μαγνητόσφαιρα.

Από τότε που εκτοξεύτηκε το τρίο των δορυφόρων Swarm το 2013, οι επιστήμονες αναλύουν τα δεδομένα τους για να αποκτήσουν νέα εικόνα για πολλές από τις φυσικές διαδικασίες της Γης, από τον καιρό του διαστήματος μέχρι τη φυσική και τη δυναμική της θυελλώδους καρδιάς της Γης.

Η μέτρηση του μαγνητικού μας πεδίου από το διάστημα είναι ο μόνος πραγματικός τρόπος ανίχνευσης βαθιά στον πυρήνα της Γης.

Αλλά τώρα, χρησιμοποιώντας δεδομένα από την αποστολή Swarm, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ένα κρυμμένο μυστικό.

Μια εργασία , που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences , περιγράφει πώς μια ομάδα επιστημόνων ανίχνευσε έναν νέο τύπο μαγνητικού κύματος που σαρώνει την «επιφάνεια» του εξωτερικού πυρήνα της Γης – όπου ο πυρήνας συναντά τον μανδύα. Αυτό το μυστηριώδες κύμα ταλαντώνεται κάθε επτά χρόνια και διαδίδεται προς τα δυτικά έως και 1500 χιλιόμετρα το χρόνο.

Ο Nicolas Gillet, από το University Université Grenoble Alpes και κύριος συγγραφέας της εργασίας, είπε: «Οι γεωφυσικοί έχουν από καιρό αναπτύξει θεωρίες την ύπαρξη τέτοιων κυμάτων, αλλά θεωρήθηκε ότι λαμβάνουν χώρα σε πολύ μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες από ό,τι έδειξε η έρευνά μας.

«Οι μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου από όργανα που βασίζονται στην επιφάνεια της Γης έδειξαν ότι υπήρχε κάποιο είδος κυματικής δράσης, αλλά χρειαζόμασταν την παγκόσμια κάλυψη που προσφέρουν οι μετρήσεις από το διάστημα για να αποκαλύψουμε τι συμβαίνει στην πραγματικότητα.

«Συνδυάσαμε δορυφορικές μετρήσεις από το Swarm, και επίσης από την προηγούμενη αποστολή German Champ και τη δανική αποστολή Ørsted, με ένα μοντέλο υπολογιστή για να εξηγήσουμε τι είχαν εκτοξεύσει τα επίγεια δεδομένα – και αυτό οδήγησε στην ανακάλυψή μας».

Λόγω της περιστροφής της Γης, αυτά τα κύματα ευθυγραμμίζονται σε στήλες κατά μήκος του άξονα περιστροφής. Οι αλλαγές κίνησης και μαγνητικού πεδίου που σχετίζονται με αυτά τα κύματα είναι ισχυρότερες κοντά στην ισημερινή περιοχή του πυρήνα.

Ο Δρ Gillet πρόσθεσε, «Τα μαγνητικά κύματα είναι πιθανό να προκληθούν από διαταραχές βαθιά μέσα στον ρευστό πυρήνα της Γη. Η έρευνά μας δείχνει ότι είναι πιθανό να υπάρχουν και άλλα τέτοια κύματα, πιθανώς με μεγαλύτερες περιόδους – αλλά η ανακάλυψή τους βασίζεται σε περισσότερη έρευνα».

Ο επιστήμονας της αποστολής Swarm της ESA, Ηλίας Δάρας, σημείωσε, «Αυτή η τρέχουσα έρευνα σίγουρα πρόκειται να βελτιώσει το επιστημονικό μοντέλο του μαγνητικού πεδίου στον εξωτερικό πυρήνα της Γης. Μπορεί επίσης να μας δώσει νέα εικόνα για την ηλεκτρική αγωγιμότητα του κατώτερου τμήματος του μανδύα και επίσης για τη θερμική ιστορία της Γης».

Με την υποστήριξη του προγράμματος Science for Society της ESA, αυτή η έρευνα παρουσιάστηκε στο Living Planet Symposium της ESA στη Βόννη της Γερμανίας.

photo: pixabay