Jordens inre är långt ifrån den tystaste platsen. Djupt under vår yta surrar planeten av aktivitet, från plattektonik till konvektionsströmmar som cirkulerar heta magmatiska vätskor långt under jordskorpan. Nu har forskare som studerar satellitdata om jorden upptäckt något inuti jorden som vi aldrig sett förut: en ny typ av magnetisk våg som går runt ytan av vår planets kärna vart sjunde år. Denna upptäckt kan ge insikt i hur jordens magnetfält genereras och i vår planets termiska historia och evolution, det vill säga den gradvisa avkylningen av planetens inre.
"Geofysiker har länge misstänkt existensen av sådana vågor, men de ansågs ske på mycket längre tidsskalor än vad vår forskning visade", säger geofysikern Nicolas Gillet vid universitetet i Grenoble-Alpes i Frankrike. "Mätningar av magnetfältet med instrument baserade på jordens yta visade att någon form av våghändelse hade ägt rum, men vi behövde den globala täckningen som mätningar från rymden gav för att ta reda på vad som verkligen pågick. Vi kombinerade Swarm-satellitmätningarna, såväl som det tidigare tyska Champ-uppdraget och det danska Ørsted-uppdraget, med en datormodell av geodynamo för att förklara markdata som ledde till vår upptäckt."
Jordens magnetfält är av stort intresse för forskare. Studier visar att en osynlig struktur bildar en skyddande "bubbla" runt vår planet, som håller skadlig strålning inne och atmosfären ute, så att livet kan blomstra.
Men magnetfältet är inte statiskt. Den fluktuerar i styrka, storlek och form, har egenskaper vi inte förstår och försvagas gradvis med tiden. Anledningen till att aktiviteten inuti vår planet är viktig är att det är där magnetfältet har sitt ursprung. Den genereras av en dynamo, en roterande konvektiv och ledande vätska som omvandlar kinetisk energi till magnetisk energi, och snurrar upp magnetfältet i rymden runt planeten. Denna vätska är (för det mesta) smält järn inuti jordens yttre kärna.
European Space Agency (ESA) Swarm-satelliter är tre identiska sonder som lanserades 2013 och som befinner sig i låg omloppsbana om jorden för att studera aktivitet inuti jorden, med särskilt fokus på magnetisk och dynamisk aktivitet som härrör från kärnan. Det var i dessa data som Gillet och hans team upptäckte spännande nya vågor.
De undersökte sedan data från andra markbaserade och rymdbaserade observatorier som samlats in mellan 1999 och 2021 och hittade ett mönster. Dessa vågor, kända som magneto-Coriolis-vågor, är enorma magnetiska poler inriktade längs jordens rotationsaxel, starkast vid ekvatorn. De täcker gränsen mellan kärnan och manteln med en amplitud på cirka 3 km per år och rör sig västerut med en hastighet på upp till 1500 km per år. Deras existens tyder på att det kan finnas andra magneto-Coriolisvågor med andra svängningsperioder som vi inte kan upptäcka idag på grund av brist på data.
För nu, eftersom vågorna bär information om mediet de färdas genom, kan den nya upptäckten användas för att studera vår planets inre på nya sätt, inklusive den svårstuderade kärnan och gränsen mellan kärnan och manteln.
Om du vill hjälpa Ukraina att bekämpa de ryska ockupanterna är det bästa sättet att göra det att donera till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också:
- Atmosfärsföroreningar genom raketavgaser kan påverka jordens klimat
- NASA:s nya spektrometer ombord på ISS ska studera damm i jordens atmosfär