Űrvilág űrkutatási hírportál (http://www.urvilag.hu)

 

Mágneses óceánok, elektromos Föld
(Rovat: Űridőjárás - 2016.11.15 07:15.)

Csekély mértékben bár, de az óceánok is hozzájárulnak a Föld mágneses terének létrehozásához. Erre, és más érdekességekre derült fény az ESA Swarm műholdjai méréseinek köszönhetően.

A Föld mágneses tere véd meg bennünket a kozmikus sugárzástól és a Napból érkező, töltött elemi részecskék bombázásától. A mágneses tér nyújtotta védelem híján a kozmikus hatások „elfújnák” a Föld légkörét, így az élet sem létezhetne bolygónkon. Ezért fontos a jelenleg egyébként gyengülő mágneses tér, és az azt létrehozó hatások kutatása a Föld magjától a napszél okozta űridőjárásig.


A Földet hatalmas buborékként körülvevő magnetoszféra véd meg bennünket a kozmikus sugárzástól és a napszéllel érkező töltött részecskéktől. (Kép: ESA / ATG Medialab)

Bár a mágneses tér fő forrásai ma már nyilvánvalóak, a tér létrejöttének pontos mechanizmusát még ma sem értjük minden részletében. Ezért indította el az Európai Űrügynökség (ESA) 2013-ban az egységes rendszert alkotó, kötelékben repülő három Swarm műholdját.


A Föld körül 2013 óta kötelékben keringő Swarm műholdak. (Kép: ESA / AOES Medialab)


A Föld mágneses tere forrását jelentő áramok a Swarm műholdak mérései alapján. A csatolási áramok a Swarm műholdak repülési magassága környékén az ionoszféra és a magnetoszféra között, a mágneses erővonalak mentén folynak. (Kép: ESA / DTU Space)

Sok más mellett a Swarmok méréseiből legújabban arra derült fény, hogy a mágnességhez – alig észrevehető módon – az óceáni árapály is hozzájárul. A Föld mágneses terében áramló sós tengervíz elektromos áramot kelt, ami viszont mágneses választ vált ki mélyen a Föld belsejében, a földköpenyben. Az így keltett tér azonban csak csekély hányada a Föld általános mágneses terének, ezért kimutatása mindeddig nagy nehézségekbe ütközött. A Svájci Szövetségi Műszaki Egyetem (ETH, Zürich) kutatói tavaly bebizonyították, hogy ha ezt a teret a világűrből ki lehetne mutatni, akkor abból új információkhoz juthatnánk a Föld belsejére vonatkozóan. Akkor azonban ez még csak elméleti fejtegetés volt.

A mágneses tér Br összetevőjének kvázi-félnapos periódusú (M2, a Hold által okozott, 12 óra 25 perc periódusú) változása 430 km magasságban, a Swarm műholdak két év alatt végzett mérései alapján. A változások (lásd az animáció jobb szélén a skálát) nanotesla nagyságrendűek, szemben a Föld teljes mágneses terének néhányszor tíz mikrotesla nagyságával. (Forrás: DTU / NASA / ETH Zurich)

A Swarm műholdak és elődjük, a Champ igen pontos méréseinek köszönhetően legújabban a kutatók nemcsak a mágneses tér óceáni árapály által létrehozott összetevőjét tudták kimutatni, hanem új eredményekre jutottak az óceáni kéreg alatt 250 km mélységben elhelyezkedő felső köpeny elektromos jelenségeit illetően. Kutatásuk eredményét a Science Advances szeptember 30-i számában közölték. A Swarm méréseit az teszi különösen értékessé, hogy a Föld belsejének ezekhez a mély rétegeihez más módszerekkel alig férnek hozzá a geofizikusok.

A műholdas mérések eredményeképpen a vezetőképesség változásait elemezve sikerült elkülöníteniük a merevebb óceáni litoszférát (ez a Föld kérge és a felső köpeny) és az alatta elhelyezkedő, forróbb, rugalmasabb, folyékonyabb asztenoszférát. Eredményeik a lemeztektonikai folyamatok pontosabb megértését segítik, hiszen a kéreglemez-táblák lassú elmozdulását éppen az asztenoszféra folyóssága, kenő hatása teszi lehetővé. Kimutatták, hogy kb. 350 kilométerrel a felszín alatt az elektromos vezetőképesség az anyag kémiai összetételétől függ. Továbblépve, a jövőben remélhetőleg előállítható lesz az óceánok alatti kőzet vezetőképességének teljes, háromdimenziós képe.

Teljes verzióMinden jog fenntartva - urvilag.hu 2002-2019