Opklaring af Jordens magnetfelt

ESAs sværmsatellitter ser fine detaljer i et af de vanskeligste lag af Jordens magnetfelt at fjerne - samt vores planets magnetiske historie præget på jordskorpen.

Jordens magnetfelt kan betragtes som en kæmpe kokon, beskytter os mod kosmisk stråling og ladede partikler, der bombarderer vores planet i solvind. Uden det, liv som vi kender det ikke ville eksistere.

Det meste af feltet genereres på dybder større end 3000 km ved bevægelse af smeltet jern i den ydre kerne. De resterende 6% skyldes delvist elektriske strømme i rummet omkring Jorden, og dels på grund af magnetiserede klipper i den øvre litosfære - den stive ydre del af Jorden, bestående af skorpe og øvre kappe.

Selvom dette 'litosfæriske magnetfelt' er meget svagt og derfor svært at opdage fra rummet, sværmtrioen er i stand til at kortlægge sine magnetiske signaler. Efter tre års indsamling af data, det højeste opløsningskort over dette felt fra rum til dato er blevet frigivet.

"Ved at kombinere Swarm -målinger med historiske data fra den tyske CHAMP -satellit, og ved hjælp af en ny modelleringsteknik, det var muligt at udtrække de små magnetiske signaler om skorpe magnetisering, "forklarede Nils Olsen fra Danmarks Tekniske Universitet, en af ​​forskerne bag det nye kort.

ESA's sværm missionschef, Rune Floberghagen, tilføjede:"At forstå skorpen på vores hjemplanet er ingen let bedrift. Vi kan ikke bare bore igennem den for at måle dens struktur, sammensætning og historie.

"Målinger fra rummet har stor værdi, da de giver et skarpt globalt syn på den magnetiske struktur af vores planets stive ydre skal."

Præsenteret på denne uges Swarm Science Meeting i Canada, det nye kort viser detaljerede variationer på dette område mere præcist end tidligere satellitbaserede rekonstruktioner, forårsaget af geologiske strukturer i jordskorpen.

En af disse anomalier forekommer i Den Centralafrikanske Republik, centreret omkring byen Bangui, hvor magnetfeltet er betydeligt skarpere og stærkere. Årsagen til denne anomali er stadig ukendt, men nogle forskere spekulerer i, at det kan være resultatet af en meteoritpåvirkning for mere end 540 millioner år siden.

Magnetfeltet er i permanent fluxtilstand. Magnetiske nordvandringer, og hvert par hundrede tusinde år vender polariteten, så et kompas peger mod syd i stedet for nord.

Når ny skorpe genereres gennem vulkansk aktivitet, hovedsageligt langs havbunden, jernrige mineraler i den størkende magma er orienteret mod magnetisk nord, og dermed fange et 'øjebliksbillede' af magnetfeltet i den tilstand, det var i, da klipperne afkøledes.

Da magnetiske poler vender frem og tilbage over tid, de størknede mineraler danner 'striber' på havbunden og giver en oversigt over Jordens magnetiske historie.

Det seneste kort fra Swarm giver os en hidtil uset global visning af de magnetiske striber, der er forbundet med pladetektonik, der afspejles i de mid-oceaniske kamme i havene.

"Disse magnetiske striber er tegn på polomvendelser og analyse af havbundens magnetiske aftryk tillader genopbygning af tidligere kernefeltændringer. De hjælper også med at undersøge tektoniske pladebevægelser, "sagde Dhananjay Ravat fra University of Kentucky i USA.

"Det nye kort definerer magnetfeltfunktioner ned til omkring 250 km og vil hjælpe med at undersøge geologi og temperaturer i Jordens litosfære."