Geomagnetiske ryk blev til sidst gengivet og forklaret

Jordens magnetfelt oplever uforudsigelige, hurtig, og intense anomalier, der er kendt som geomagnetiske ryk. Mekanismerne bag dette fænomen var forblevet et mysterium indtil den nylige opdagelse af en CNRS -forsker. Arbejde med en kollega i Danmark, de skabte en computermodel til disse geomagnetiske ryk, og gav en forklaring på deres udseende. Deres forskning blev offentliggjort i Naturgeovidenskab den 22. april, 2019.

Oprindeligt beskrevet i 1978, geomagnetiske ryk er uforudsigelige begivenheder, der pludselig fremskynder udviklingen af ​​Jordens magnetfelt, og skæve forudsigelser af dens adfærd på en flerårig skala. Vores magnetfelt påvirker mange menneskelige aktiviteter, lige fra etablering af retning i smartphones til flyvning af satellitter i lav højde. Det er derfor vigtigt at forudsige dets udvikling nøjagtigt. Stadig, geomagnetiske ryk har med tiden givet et problem for geofysikere.

Jordens magnetfelt frembringes ved cirkulation af stof i dets metalliske kerne, via den energi, der frigives, når denne kerne afkøles. Forskere kender til to typer bevægelser, der forårsager to typer variationer i magnetfeltet:dem, der skyldes langsom konvektionsbevægelse, som kan måles på et århundredes skala, og dem, der skyldes "hurtige" hydromagnetiske bølger, som kan detekteres på et par års skala. De mistænkte, at sidstnævnte spillede en rolle i rykene, men interaktionen mellem disse bølger med langsom konvektion, sammen med deres formerings- og amplifikationsmekanisme, havde endnu ikke været afsløret.

For at løse dette mysterium, Julien Aubert fra l'Institut de physique du globe de Paris (CNRS/IPGP/IGN/Université de Paris) udviklede, med en kollega fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU), en computersimulering meget tæt på de fysiske forhold i Jordens kerne. Simuleringen krævede ækvivalent med 4 millioner timers beregning, og blev udført takket være supercomputerne fra GENCI.

Forskere var efterfølgende i stand til at gengive rækkefølgen af ​​begivenheder, der førte til geomagnetiske ryk, som opstår i simuleringen fra hydromagnetiske bølger udsendt i den indre kerne. Disse bølger fokuseres og forstærkes, når de nærmer sig kernens overflade, forårsager magnetiske forstyrrelser, der på alle måder kan sammenlignes med de observerede ryk.

Den digitale gengivelse og forståelse af disse ryk baner vejen for bedre forudsigelser af Jordens magnetfelt. Identificering af årsagen til variationer i magnetfelt kan også hjælpe geofysikere med at studere de fysiske egenskaber ved Jordens kerne og indre kappe.