Используя данные, полученные со спутника ESA Swarm, ученые обнаружили совершенно новый тип магнитных волн, проходящих через самую удаленную часть внешнего ядра Земли. Это открытие, открывающее новое окно в доселе неведомый мир, было представлено на симпозиуме ESA Living Planet («Живая планета»). Соответствующая статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Геомагнитное поле можно сравнить с гигантским пузырем, защищающим планету от заряженных частиц, приходящих от Солнца и из окружающей Галактики. Без магнитного поля привычная землянам жизнь была бы невозможна. Поэтому знание о том, как и где генерируется это магнитное поле, как оно взаимодействует с солнечным ветром, почему испытывает заметные колебания и временами серьезно ослабевает, представляет собой жизненную необходимость. Солнечные бури могут повреждать коммуникационные сети, порой серьезно вредят навигационным системам и спутникам. Большая часть геомагнитного поля генерируется океаном перегретого, вращающегося жидкого железа, составляющего внешнее ядро Земли на глубине в 3000 км. Действуя подобно вращающемуся проводнику в динамо-машине, этот океан порождает электрические токи и постоянно меняющееся электромагнитное поле.
Миссия ESA Swarm, состоящая из трех идентичных спутников, запущенных в 2013 году, позволяет отслеживать изменения, которые претерпевает геомагнитное поле, а также улавливать прочие электромагнитные сигналы, исходящие от земного ядра, коры, океанов, ионосферы и магнитосферы. Обнаруженные этой миссией новые загадочные электромагнитные волны, проходящие по поверхности внешнего ядра Земли, там, где это ядро переходит в мантию, распространяются каждые семь лет и движутся на запад со скоростью до 1500 км/год.
«Геофизики давно предсказывали существование подобных волн, однако считалось, что они действуют на гораздо более длительных временных масштабах, чем показали наши исследования, — говорит ведущий автор статьи Николя Жилле из французского Университета Гренобль-Альпы. — Изучение геомагнитного поля с помощью датчиков, размещенных на земной поверхности, показывали, что имеет место какое-то волновое воздействие, но нам нужен был глобальный охват, который могли обеспечить лишь измерения из космоса, чтобы показать, что на самом деле там происходит. Мы объединили спутниковые данные Swarm, а также данные более ранней немецкой миссии Champ и датской миссии Ørsted с компьютерной моделью геодинамо, и это привело нас к нашему открытию». Благодаря вращению Земли, эти волны выстраиваются вдоль ее движения, причем колебания геодинамо и магнитных полей, связанные с этими волнами, наиболее сильно ощущаются вблизи экваториальной области земного ядра. Ученые не исключают, что со временем они зарегистрируют и другие подобные волны — возможно, даже с более длительными периодами, однако эти открытия потребуют дополнительных инструментов.