Mise Swarm zkoumá oslabující se magnetické pole Země


V oblasti rozkládající se z Afriky do Jižní Americky dochází k postupnému zeslabování zemského magnetického pole. Toto zvláštní chování znepokojuje geofyziky a způsobuje technické problémy družicím na oběžné dráze kolem Země. Vědci proto využívají data z konstelace družic ESA Swarm, aby zlepšili naše pochopení toho, jak funguje místo nazývané „Jihoatlantická anomálie“.

Magnetické pole Země je klíčové pro život na naší planetě. Je komplexní a dynamickou silnou, která nás chrání před kosmickou radiací a nabitými částicemi pocházejícími ze Slunce. Magnetické pole je generováno hlavně oceánem superžhavého rotujícího železa, které tvoří vnější vrstvu zemského jádra zhruba 3000 km pod našima nohama. Přitom funguje jako rotující konduktor v dynamu na kole: vytváří elektrické proudy, které následně generují proměnlivé elektromagnetické pole.

Toto pole je všechno, jenom ne statické. Je proměnlivé z hlediska intenzity a směru. Nedávné studie například ukázaly, že se velmi rychle mění poloha severního pólu.

Během posledních dvou set let zemské magnetické pole oslabilo celosvětově průměrně o 9 procent. A objevila se velká oblast s redukovanou intenzitou magnetického pole, která se nachází mezi Afrikou a Jižní Amerikou a která se nazývá Jihoatlantická anomálie.

Od roku 1970 do 2020 poklesla nejnižší hodnota v této oblasti ze zhruba 24 tisíc nanotesla na 22 tisíc nanotesla, přičemž ve stejné době se oblast anomálie rozrostla a začala posunovat západním směrem o zhruba 20 km za rok. V uplynulých pěti letech se pak objevilo druhé centrum minimální intenzity nad jihozápadní Afrikou. Zdá se, že Jihoatlantická anomálie se může rozdělit do dvou oddělených buněk.

Zemské magnetické pole je často zobrazováno jako silný dvoupólový tyčový magnet ve středu naší planety, který je k její ose rotace nakloněný o zhruba 11 stupňů. Ovšem růst Jihoatlantické anomálie naznačuje, že celý proces generování tohoto magnetického pole je mnohem komplexnější. Silné bipolární magnety by prostě nemohly být zodpovědné za aktuální vznik druhého minima.

Vědci z klastru DISC (Data, Innovation and Science Cluster) využívají data z družicové konstelace Swarm k lepšímu pochopení této anomálie. Družice Swarm jsou navržené k identifikování a přesnému měření různých magnetických signálů, jež tvoří zemské magnetické pole.

Jürgen Matzka z Německého výzkumného střediska pro geovědy k tomu dodává: „Jihoatlantická anomálie se objevila v minulé dekádě, přičemž v posledních letech se nebývale rozjíždí. Máme velké štěstí, že se na oběžné dráze nachází družice Swarm, které jsou tento vývoj schopné dokumentovat. Výzvu nyní představuje pochopení procesu v zemském jádru, který je hybatelem těchto změn.“

Spekuluje se, zdali stávající oslabení magnetického pole není náznakem toho, že Země směřuje k obrácení pólů – v takovém případě by si severní a jižní magnetický pól vyměnily místa. K podobné události přitom došlo mnohokrát v historii planety a přestože jsme aktuálně daleko za dobou, kdy k ní dochází (přibližně jedou za 250 tisíc let), pokles intenzity v Jihoatlantické anomálii se zdá být v normální úrovni fluktuací.

Na povrchu Země Jihoatlantická anomálie nepředstavuje žádný důvod k panice. Ovšem družice a kosmické lodě prolétající skrze tuto oblast jsou náchylnější k technickým selháním. Magnetické pole v této oblasti je zkrátka oslabené, takže nabité částice mohou pronikat až do výšek, kde létají družice na nízkých oběžných drahách.

Záhada původu Jihoatlantické anomálie přitom dosud nebyla rozluštěna. Jedna věc je ale jistá: pozorování magnetického pole družicemi Swarm poskytuje nové a úžasné pohledy na málo probádané procesy v nitru Země.

Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).

Rubriky