Dünyanın dış çekirdeğini süpüren tamamen yeni bir manyetik dalga türü keşfedildi

Volkanik patlamalar ve depremler, Dünya’nın içinin barışçıl olmadığını anında hatırlatıyor olsa da, ayaklarımızın derinliklerinde meydana gelen başka zor dinamik süreçler de var. Avrupa Uzay Ajansı’nın Swarm uydu misyonundan elde edilen bilgileri kullanan bilim adamları, her yedi yılda bir Dünya’nın dış çekirdeğinin dış kısmını süpüren tamamen yeni bir manyetik dalga türü keşfettiler. Bugün Avrupa Uzay Ajansı’nın Yaşayan Dünya Gezegeni Sempozyumu’nda sunulan bu olağanüstü keşif, asla göremeyeceğimiz bir dünyaya yeni bir pencere açıyor.

Dünyanın manyetik alanı Bizi kozmik radyasyonun saldırısından ve güneşin yerçekiminden kaçan ve güneş sistemi boyunca akan kuvvetli rüzgarlar tarafından taşınan yüklü parçacıklardan koruyan devasa bir balon gibidir. Manyetik alanımız olmadan, bildiğimiz gibi yaşam var olamazdı.

takımyıldız sürüsü. Kredi: ESA/ATG Medialab

Manyetik alanımızın nasıl ve nerede oluştuğunu, neden sürekli dalgalandığını, güneş rüzgarı ile nasıl etkileştiğini ve aslında şu anda neden zayıfladığını tam olarak anlamak sadece akademik açıdan değil, toplum için de faydalıdır. örneğin, Güneş fırtınaları iletişim ağlarını yok edebilir Navigasyon sistemleri ve uydular, yani manyetik alandaki değişiklikler hakkında hiçbir şey yapamasak da, bu görünmez kuvveti anlamak hazırlanmamıza yardımcı oluyor.

Alanın çoğu, Dünya’nın ayaklarımızın 3.000 kilometre (1.900 mil) altındaki dış çekirdeğini oluşturan aşırı ısıtılmış, dönen sıvı demir okyanusu tarafından oluşturulur. Bisiklet dinamosunda dönen bir iletken gibi davranarak, elektrik akımları ve sürekli değişen bir elektromanyetik alan üretir.

Avrupa Uzay Ajansı’nın birbirinin aynısı üç uydudan oluşan Swarm misyonu, Dünya’nın çekirdeğinden gelen bu manyetik sinyallerin yanı sıra kabuk, okyanuslar, iyonosfer ve manyetosferden gelen diğer sinyalleri de ölçüyor.

2013’te üç Swarm uydusunun piyasaya sürülmesinden bu yana, bilim adamları, Dünya’nın doğal süreçlerine yeni bir bakış açısı kazandırmak için verilerini analiz ediyorlar. uzay iklimi bana göre Fizik ve dinamik Dünyanın fırtınalı kalbi.

Avrupa Uzay Ajansı’nın Swarm uydu misyonundan elde edilen bilgileri kullanan bilim adamları, her yedi yılda bir Dünya’nın dış çekirdeğinin dış kısmını süpüren tamamen yeni bir manyetik dalga türü keşfettiler. Bu olağanüstü keşif, asla göremeyeceğimiz bir dünyaya yeni bir pencere açıyor. Bu gizemli dalga her yedi yılda bir salınım yapar ve yılda 1.500 kilometreye (900 mil) varan hızlarda batıya doğru yayılır. Kredi: ESA / Planetary Visions

Manyetik alanımızı uzaydan ölçün Dünya’nın çekirdeğinin derinliklerini araştırmanın tek gerçek yolu budur. Sismoloji ve mineral fiziği, çekirdeğin fiziksel özellikleri hakkında bilgi sağlar, ancak sıvı dış çekirdeğin dinamo üreten hareketine ışık tutmaz.

Ancak şimdi, Swarm görevinden gelen verileri kullanan bilim adamları, gizli bir sırrı keşfettiler.

Dergide yayınlanan bir makale Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, bir bilim adamları ekibinin, Dünya’nın dış çekirdeğinin “yüzeyini” – çekirdeğin manto ile birleştiği yerde – süpüren yeni bir manyetik dalga türünü nasıl keşfettiğini anlatıyor. Bu gizemli dalga her yedi yılda bir salınım yapar ve yılda 1.500 kilometreye (900 mil) varan hızlarda batıya doğru yayılır.

Grenoble Alps Üniversitesi’nden Nicholas Gillet ve makalenin baş yazarı Nicholas Gillet, “Jeofizik, bu tür dalgaların varlığı hakkında uzun zamandır teoriler üretti, ancak araştırmamızın gösterdiğinden çok daha uzun zaman dilimlerinde meydana geldiği düşünülüyor” dedi.

Dünya temelli cihazlardan alınan manyetik alan ölçümleri, bir tür dalga hareketi olduğunu gösterdi, ancak gerçekte neler olduğunu ortaya çıkarmak için uzaydan yapılan ölçümlerin sağladığı küresel kapsama ihtiyacımız vardı.

“Swarm’ın yanı sıra daha önceki Alman Şampiyonu misyonu ve Danimarka Ørsted misyonundan alınan uydu ölçümlerini, yer tabanlı verilerin neye neden olduğunu açıklamak için jeodinamonun bir bilgisayar modeliyle birleştirdik – ve bu bizim keşfimize yol açtı.”

Dünyanın dönüşü nedeniyle, bu dalgalar dönme ekseni boyunca sütunlar halinde sıralanır. Bu dalgalarla ilişkili hareket ve manyetik alan değişiklikleri, çekirdeğin ekvator bölgesi yakınında en güçlüsüdür.

Araştırma Coriolis’in manyetik dalgalarını yedi yıllık bir periyoda yakın olarak gösterirken, farklı periyotlarda salınacak bu tür dalgaların varlığı sorusu hala devam ediyor.

Dr. Gillett, “Manyetik dalgalar, muhtemelen Dünya’nın akışkan çekirdeğinin derinliklerindeki bozulmalardan kaynaklanır, muhtemelen yüzdürme tüyleriyle ilişkilidir. Her dalga, süresine ve tipik uzunluk ölçeğine göre belirlenir ve periyot, etki eden kuvvetlerin özelliklerine bağlıdır. Çünkü manyetik-Coriolis dalgaları, periyot, kalbin içindeki manyetik alanın gücünü ifade eder.

“Araştırmamız, muhtemelen daha uzun süreli, bunun gibi başka dalgaların olabileceğini gösteriyor – ancak keşifleri daha fazla araştırmaya bağlı.”

ESA’nın Swarm misyonu bilimcisi Elias Daras, “Bu mevcut araştırma, Dünya’nın dış çekirdeğindeki manyetik alanın bilimsel modelini kesinlikle geliştirecek. Dünyanın termal tarihi.”

Referans: “Uydu Manyetik Verileri Dünyanın Çekirdeğindeki Yıllararası Dalgaları Gösteriyor” Nicholas Gillett, Felix Gerek, Dominic Gault, Tobias Schweiger, Julian Ober ve Matthew Estas, 21 Mart 2022 Buradan ulaşabilirsiniz Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

Avrupa Uzay Ajansı’nın Toplum için Bilim programının desteğiyle, bu araştırma Avrupa Uzay Ajansı’nın bu hafta Almanya’nın Bonn kentinde gerçekleşen Yaşayan Gezegen Sempozyumu’nda sunuldu. Katılımcılar, gezegenimizdeki en son bilimsel bulguları ve Dünya’yı uzaydan gözlemlemenin iklim kriziyle mücadele için çevresel araştırmaları ve eylemi nasıl desteklediğini duyuyor. Ayrıca yeni uzay teknolojileri ve hızla değişen Dünya gözlem sektöründe ortaya çıkan yeni fırsatlar hakkında da bilgi sahibi olurlar. Seçilen oturumlar yayınlanıyor, bkz. ESA Web TV Kanalları.