Na Południowym Atlantyku, na obszarze między Afryką i Ameryką Południową, pole magnetyczne Ziemi stopniowo słabnie. To dziwne zachowanie magnetosfery utrudnia pracę satelitów krążących wokół naszej planety. Naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej badają to zjawisko, wykorzystując dane zebrane przez satelitę Swarm.

Powstawanie pola magnetycznego wokół Ziemi

Silne pole magnetyczne jest warunkiem koniecznym dla istnienia życia na Ziemi. Magnetosfera chroni powierzchnię i atmosferę ziemską przed nadmiernym promieniowaniem kosmicznym i wiatrem słonecznym. Pole magnetyczne wokół planety jest generowane przez zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Jądro zewnętrzne Ziemi składa się głównie z żelaza i niklu w stanie ciekłym. Ruchy płynnego żelaza wytwarzają prądy elektryczne, które generują dynamiczne pole magnetyczne wokół planety.

Na skutek ruchów płynnego żelaza w jądrze Ziemi powstają prądy elektryczne, które generują pole magnetyczne wokół planety.

Rozwój Anomalii Południowoatlantyckiej na przestrzeni lat

Przez ostatnich 200 lat średnia siła pola magnetycznego Ziemi zmalała o około 9% w stosunku do swojej poprzedniej wartości. W tym okresie pomiędzy Afryką i Ameryką Południową rozwinął się duży region zmniejszonej aktywności magnetycznej, nazywany “Anomalią Południowoatlantycką”. W latach 1970-2020 minimalna indukcja magnetyczna na tym obszarze spadła z 24 μT do 22 μT, a powierzchnia anomalii stale powiększała się i przesuwała na zachód w tempie około 20 km na rok. Między rokiem 2014 a 2020 zaobserwowano powstanie drugiego centrum niskiej aktywności magnetycznej na zachód od Afryki. Prawdopodobnie Anomalia Południowoatlantycka ulega podziałowi.

Rozwój Anomalii Południowoatlantyckiej w latach 2014-2019. Credit: ESA

Pole magnetyczne Ziemi często przedstawia się, jako pole generowane przez potężny magnes sztabkowy w centrum planety, pochylony pod kątem około 11° do jej osi obrotu. Obserwowany rozwój Anomalii Południowoatlantyckiej pokazuje, że procesy związane z powstawaniem pola magnetycznego planety są bardziej skomplikowane. Proste modele dipolarne nie tłumaczą rozwoju drugiego centrum minimum magnetycznego.

Przyczyny i skutki osłabienia się pola magnetycznego

Naukowcy z Swarm Data, Innovation and Science Cluster (DISC) szukają przyczyny anomalii, wykorzystując dane zebrane przez satelitę Swarm. Chcą zrozumieć, jakie procesy, zachodzące we wnętrzu Ziemi, przyczyniły się do powstania tego zjawiska. Spekuluje się, że obserwowane przez nas dziwne zachowanie magnetosfery, jest jedną z zapowiedzi znaczącego przemieszczenia się biegunów magnetycznych Ziemi. Prawdopodobnie bieguny magnetyczne z północy i południa dążą do zamienienia się miejscami. Takie zdarzenie zachodziło wielokrotnie w historii naszej planety.

Anomalia Południowoatlantycka nie generuje zagrożeń przy powierzchni Ziemi. Jednak osłabienie pola magnetycznego w regionie, wpływa niekorzystnie na pracę satelitów i statków kosmicznych. Są one bardziej narażone na uszkodzenia, wywoływane przez wiatr słoneczny i promieniowanie kosmiczne. Dlatego stale prowadzone są pomiary natężenia pola magnetycznego.

Nie znaleźliśmy jeszcze odpowiedzi na pytanie, co doprowadziło do powstania Anomalii Południowoatlantyckiej i nie możemy przewidzieć, jak będzie się ona rozwijać. Ufamy jednak, że najbliższe lata przyniosą nam kolejne informacje i pozwolą nam lepiej zrozumieć dynamikę ziemskiego pola magnetycznego.

Autor

Krystyna Syty