Океаны нельзя считать магнитными, но они вносят крошечный вклад в защитный магнитный щит нашей планеты. Примечательно, что спутники ESA Swarm не только измерили это чрезвычайно слабое поле, но и привели к новым открытиям в отношении электрической природы внутренней части Земли.
Магнитное поле защищает нас от космического излучения и заряженных частиц, бомбардирующих Землю от Солнца. Без него атмосфера в том виде, в каком мы ее знаем, не существовала бы, что сделало бы жизнь практически невозможной.
Ученым необходимо больше узнать о нашем защитном поле, чтобы понять многие естественные процессы, от тех, что происходят глубоко внутри планеты, до погоды в космосе, вызванной солнечной активностью. Эта информация позволит лучше понять, почему магнитное поле Земли ослабевает.
Хотя мы знаем, что магнитное поле возникает в разных частях Земли и что каждый источник генерирует магнетизм разной силы, точно, как оно генерируется и почему оно изменяется, до конца не изучено.
Вот почему в 2013 году ЕКА запустило три спутника Swarm.
В то время как миссия уже проливает новый свет на то, как меняется поле, этот последний результат фокусируется на самом неуловимом источнике магнетизма: океанских приливах.
Когда соленая океанская вода течет через магнитное поле, генерируется электрический ток, который, в свою очередь, вызывает магнитный отклик в глубокой области под земной корой - мантии. Поскольку этот отклик представляет собой такую небольшую часть общего поля, всегда было сложно измерить его из космоса.
В прошлом году ученые из Швейцарского федерального технологического института, ETH Zurich, показали, что если его можно измерить из космоса, чего раньше никогда не делали, то он также должен кое-что рассказать нам о недрах Земли. Впрочем, это все так и осталось теорией - до сих пор.
Благодаря точным измерениям Swarm, а также измерениям Champ - миссии, завершившейся в 2010 году после более чем 10-летнего измерения гравитации и магнитных полей Земли - ученые не только смогли найти магнитное поле, создаваемое океанскими приливами но, что примечательно, они использовали эту новую информацию для изображения электрической природы верхней мантии Земли на 250 км ниже дна океана.
Александр Грейвер из Швейцарской высшей технической школы Цюриха сказал: «Спутники Swarm и Champ позволили нам отличить твердую «литосферу» океана от более податливой «астеносферы» под ней».
Литосфера - это твердая внешняя часть Земли, состоящая из земной коры и верхней мантии, а астеносфера находится чуть ниже литосферы и более горячая и текучая, чем литосфера.
"Эффективно, "геоэлектрическое зондирование из космоса", этот результат является первым для исследования космоса", - продолжает он.
"Эти новые результаты важны для понимания тектоники плит, теория которой утверждает, что литосфера Земли состоит из жестких плит, которые скользят по более горячей и менее жесткой астеносфере, которая служит смазкой, обеспечивающей движение плит."
Роджер Хаагманс, научный сотрудник миссии Swarm ЕКА, объяснил: «Удивительно, что команда смогла использовать измерения Swarm всего за два года, чтобы определить магнитный приливной эффект океана и увидеть, как меняется проводимость. в литосфере и верхней мантии.
Их работа показывает, что на глубине примерно 350 км под поверхностью степень, в которой материал проводит электрический ток, зависит от состава.
"Кроме того, их анализ показывает четкую зависимость от тектонического положения океанской плиты. Эти новые результаты также указывают на то, что в будущем мы сможем получить полное трехмерное представление проводимости под океаном."
Рун Флоберхаген, руководитель миссии ЕКА Swarm, добавила: «У нас очень мало способов глубокого исследования структуры нашей планеты, но Swarm вносит чрезвычайно ценный вклад в понимание внутренней части Земли, что затем расширяет наши знания о как работает Земля как единая система."
Исследовательская статья была опубликована в журнале Science Advances 30 сентября.