È stato scoperto un tipo completamente nuovo di onda magnetica che attraversa il nucleo esterno della Terra

Mentre le eruzioni vulcaniche e i terremoti servono come promemoria istantaneo che l’interno della Terra non è pacifico, ci sono anche altri elusivi processi dinamici che si verificano nel profondo dei nostri piedi. Utilizzando le informazioni della missione satellitare Swarm dell’Agenzia spaziale europea, gli scienziati hanno scoperto un tipo completamente nuovo di onda magnetica che attraversa la parte esterna del nucleo esterno della Terra ogni sette anni. Questa straordinaria scoperta, presentata oggi al simposio Living Planet dell’Agenzia spaziale europea, apre una nuova finestra su un mondo che non potremo mai vedere.

Il campo magnetico terrestre È come un’enorme bolla che ci protegge dall’assalto delle radiazioni cosmiche e dalle particelle cariche trasportate da forti venti che sfuggono alla gravità del sole e fluiscono attraverso il sistema solare. Senza il nostro campo magnetico, la vita come la conosciamo non potrebbe esistere.

sciame di costellazioni. Credito: ESA/ATG Medialab

Capire esattamente come e dove viene creato il nostro campo magnetico, perché fluttua costantemente, come interagisce con il vento solare e, in effetti, perché si sta attualmente indebolendo, non è solo di interesse accademico ma anche vantaggioso per la società. Per esempio, Le tempeste solari possono distruggere le reti di comunicazione E i sistemi di navigazione e i satelliti, quindi anche se non possiamo fare nulla per i cambiamenti nel campo magnetico, comprendere questa forza invisibile ci aiuta a prepararci.

La maggior parte del campo è creato da un oceano di ferro liquido surriscaldato e vorticoso che forma il nucleo esterno della Terra a 3.000 chilometri (1.900 miglia) sotto i nostri piedi. Agendo come un conduttore rotante in una dinamo da bicicletta, genera correnti elettriche e un campo elettromagnetico in continua evoluzione.

La missione Swarm dell’Agenzia spaziale europea, composta da tre satelliti identici, misura questi segnali magnetici che provengono dal nucleo terrestre, nonché altri segnali provenienti dalla crosta, dagli oceani, dalla ionosfera e dalla magnetosfera.

Dal lancio di tre satelliti Swarm nel 2013, gli scienziati hanno analizzato i loro dati per ottenere nuove informazioni su molti dei processi naturali della Terra, da clima spaziale per me Fisica e dinamica Il cuore tempestoso della terra.

Utilizzando le informazioni della missione satellitare Swarm dell’Agenzia spaziale europea, gli scienziati hanno scoperto un tipo completamente nuovo di onda magnetica che attraversa la parte esterna del nucleo esterno della Terra ogni sette anni. Questa straordinaria scoperta apre una nuova finestra su un mondo che non potremo mai vedere. Questa misteriosa onda oscilla ogni sette anni e si diffonde verso ovest a velocità fino a 1.500 chilometri (900 miglia) all’anno. Credito: ESA/Planet Insights

Misura il nostro campo magnetico dallo spazio È l’unico vero modo per indagare le profondità del nucleo terrestre. La sismologia e la fisica dei minerali forniscono informazioni sulle proprietà fisiche del nucleo, ma non fanno luce sul movimento che genera la dinamo del nucleo esterno liquido.

Ma ora, utilizzando i dati della missione Swarm, gli scienziati hanno scoperto un segreto nascosto.

Un articolo pubblicato sulla rivista Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze, descrive come un team di scienziati ha scoperto un nuovo tipo di onda magnetica che attraversa la “superficie” del nucleo esterno della Terra, dove il nucleo incontra il mantello. Questa misteriosa onda oscilla ogni sette anni e si diffonde verso ovest a velocità fino a 1.500 chilometri (900 miglia) all’anno.

“La geofisica ha teorizzato a lungo sull’esistenza di tali onde, ma si è pensato che si verificassero su scale temporali molto più lunghe di quelle mostrate dalla nostra ricerca”, ha affermato Nicholas Gillet, della Grenoble Alps University e autore principale dell’articolo.

Le misurazioni del campo magnetico da strumenti basati sulla Terra hanno suggerito che c’era una sorta di moto ondoso, ma avevamo bisogno della copertura globale fornita dalle misurazioni dallo spazio per rivelare cosa sta realmente accadendo.

“Abbiamo combinato le misurazioni satellitari di Swarm, così come della precedente missione tedesca Champ e della missione danese Ørsted, con un modello computerizzato della geodinamo per spiegare cosa stavano causando i dati a terra – e questo ha portato alla nostra scoperta”.

A causa della rotazione terrestre, queste onde si allineano in colonne lungo l’asse di rotazione. Il movimento e i cambiamenti del campo magnetico associati a queste onde sono più forti vicino alla regione equatoriale del nucleo.

Mentre la ricerca mostra le onde magnetiche di Coriolis vicino a un periodo di sette anni, la questione dell’esistenza di tali onde che oscillerebbero in periodi diversi, tuttavia, rimane.

La dott.ssa Gillette ha aggiunto: “Le onde magnetiche sono probabilmente causate da disturbi in profondità all’interno del nucleo fluido della Terra, probabilmente correlati a pennacchi di galleggiamento. Ogni onda è determinata dalla sua durata e da una scala di lunghezza tipica, e il periodo dipende dalle caratteristiche delle forze che agiscono. Per onde magnetiche di Coriolis, il punto indica l’intensità del campo magnetico all’interno del cuore.

“La nostra ricerca suggerisce che potrebbero esserci altre onde come questa, possibilmente con durate più lunghe, ma la loro scoperta dipende da ulteriori ricerche”.

Elias Daras, scienziato della missione Swarm dell’ESA, ha osservato: “Questa ricerca attuale migliorerà sicuramente il modello scientifico del campo magnetico all’interno del nucleo esterno della Terra. Potrebbe anche fornirci nuove informazioni sulla conduttività elettrica del mantello inferiore e sul La storia termica della Terra.”

Riferimento: “Satellite Magnetic Data Reveal Interannual Waves in the Earth’s Core” di Nicholas Gillett, Felix Gerek, Dominic Gault, Tobias Schweiger, Julian Ober e Matthew Estas, 21 marzo 2022 Disponibile qui Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

Sostenuta dal programma Science for Society dell’Agenzia spaziale europea, questa ricerca è stata presentata al Simposio sulla biologia del pianeta dell’Agenzia spaziale europea che si terrà questa settimana a Bonn, in Germania. I partecipanti vengono a conoscenza delle ultime scoperte scientifiche sul nostro pianeta e di come l’osservazione della Terra dallo spazio supporti la ricerca ambientale e l’azione per combattere la crisi climatica. Hanno anche sentito parlare di nuove tecnologie spaziali e di nuove opportunità che emergono nel settore dell’osservazione della Terra in rapida evoluzione. Le sessioni selezionate vengono trasmesse, vedi Canali Web TV dell’ESA.