Eine neue Art von Magnetwelle, die sich langsam im Inneren der Erde ausbreitet, könnte Licht auf einige unerklärliche Schwankungen im Magnetfeld des Planeten werfen.
Das Magnetfeld der Erdeerstellt von Kern Aus geschmolzenen Metallen schützt es den Planeten vor schädlicher kosmischer Strahlung. Trotz jahrzehntelanger Forschung verstehen Wissenschaftler das Verhalten des Feldes immer noch nicht vollständig. In den letzten 20 Jahren haben sie seltsame Schwankungen bei Satellitenmessungen der Feldstärke beobachtet, die sie nicht erklären konnten.
Jetzt hat eine neue Studie, die auf Daten der Swarm-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) basiert, eine bisher unbekannte Art von Magnetwelle enthüllt, die möglicherweise hinter dem seltsamen Verhalten steckt.
Die Welle breitet sich mehr als 3.000 km unter der Erdoberfläche aus, wo der Kern des Planeten auf seinen Mantel trifft. Er bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 930 Meilen (1.500 Kilometer) pro Jahr nach Westen, was bedeutet, dass er alle sieben Jahre die Erde umkreist.
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Nicholas Gillet, Geophysiker an der Universität Grenoble Alpes in Frankreich und Hauptautor des neuen Papiers, sagt in ESA-Erklärung (Öffnet in einem neuen Tab). „Magnetfeldmessungen von erdgebundenen Instrumenten deuteten darauf hin, dass es eine Art Wellenbewegung gab, aber wir brauchten die globale Abdeckung, die Messungen aus dem Weltraum bieten, um zu zeigen, was wirklich vor sich geht.“
Die Forscher kombinierten Daten der drei Satelliten des Sternbilds Schwarm mit Messungen der inzwischen ausgemusterten deutschen Satelliten CHAMP und des dänischen Ørsted. Als das Team die gemessenen Schwingungen durch ein Computermodell laufen ließ, das den Geodynamo der Erde simulierte, den Prozess der Erzeugung eines Magnetfelds durch die Bewegungen des geschmolzenen Kerns des Planeten, fanden sie heraus, dass solche langsam fortschreitenden Wellen die Ursache für die Schwankungen sein könnten.
Die Forscher fügten hinzu, dass sich die Wellen in einer Säule entlang der Erdachse aufreihen und die wichtigsten Änderungen im Magnetfeld um den Äquator des Planeten verursachen.
Welche Prozesse im Erdinneren die Wellen anregen, wissen die Forscher bisher nicht.
„Unsere Forschung legt nahe, dass es möglicherweise andere Wellen wie diese gibt, möglicherweise mit längerer Dauer – aber ihre Entdeckung hängt von weiterer Forschung ab“, sagte Gillett.
Darüber hinaus sagte Elias Daras, Wissenschaftler der Swarm-Mission der ESA: „Diese aktuelle Forschung wird sicherlich das wissenschaftliche Modell des Magnetfelds im äußeren Erdkern verbessern.“ „Es könnte uns auch neue Einblicke in die elektrische Leitfähigkeit des unteren Erdmantels sowie in die thermische Geschichte der Erde geben.“
Das Papier wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences (Öffnet in einem neuen Tab) März.
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