L’eixam revela ones magnètiques en el fons

El camp magnètic de la Terra és com una bombolla enorme que ens protegeix de l’atac de la radiació còsmica i de les partícules carregades transportades per vents poderosos que escapen de l’atracció gravitatòria del Sol i flueixen a través del Sistema Solar. Sense el nostre camp magnètic, la vida tal com la coneixem no existiria.

Entendre exactament com i on es genera el nostre camp magnètic, per què fluctua constantment, com interactua amb el vent solar i, de fet, per què s’està debilitant actualment, no només és d’interès acadèmic sinó també de benefici per a la societat. Per exemple, les tempestes solars poden danyar les xarxes de comunicació i els sistemes de navegació i satèl·lits, de manera que, tot i que no podem fer res sobre els canvis en el camp magnètic, entendre aquesta força invisible ajuda a estar preparat.

La major part del camp és generat per un oceà de ferro líquid sobreescalfat i remolí que constitueix el nucli exterior de la Terra a 3000 km sota els nostres peus. Actuant com el conductor que gira en una dinamo de bicicleta, genera corrents elèctrics i el camp electromagnètic que canvia contínuament.

La missió Swarm de l’ESA, que consta de tres satèl·lits idèntics, mesura aquests senyals magnètics que provenen del nucli de la Terra, així com altres senyals que provenen de l’escorça, els oceans, la ionosfera i la magnetosfera.

Des que el 2013 es va llançar el trio de satèl·lits Swarm, els científics han estat analitzant les seves dades per obtenir una nova visió de molts dels processos naturals de la Terra, des del clima espacial fins a la física i la dinàmica del cor tempestuós de la Terra.

Mesurar el nostre camp magnètic des de l’espai és l’única manera real d’explorar en profunditat el nucli de la Terra. La sismologia i la física mineral proporcionen informació sobre les propietats materials del nucli, però no aclareixen el moviment generador de la dinamo del nucli exterior líquid.

Però ara, utilitzant dades de la missió Swarm, els científics han descobert un secret amagat.

A paperpublicat a la revista Actes de l’Acadèmia Nacional de Ciències, descriu com un equip de científics va detectar un nou tipus d’ona magnètica que escombra la “superfície” del nucli exterior de la Terra, per tant, on el nucli es troba amb el mantell. Aquesta onada misteriosa oscil·la cada set anys i es propaga cap a l’oest fins a 1500 quilòmetres l’any.

Nicolas Gillet, de la Universitat Université Grenoble Alpes i autor principal de l’article, va dir: “Els geofísics han teoritzat durant molt de temps sobre l’existència d’aquestes ones, però es pensava que tenien lloc en escales de temps molt més llargues del que ha demostrat la nostra investigació.

“Les mesures del camp magnètic d’instruments basats en la superfície de la Terra van suggerir que hi havia algun tipus d’acció de les ones, però necessitàvem la cobertura global que ofereixen les mesures des de l’espai per revelar què està passant realment.

“Vam combinar les mesures de satèl·lit de Swarm, i també de la missió alemanya anterior i la missió danesa d’Ørsted, amb un model informàtic de la geodinamo per explicar què havien generat les dades terrestres, i això va conduir al nostre descobriment”.

A causa de la rotació de la Terra, aquestes ones s’alineen en columnes al llarg de l’eix de rotació. El moviment i els canvis de camp magnètic associats a aquestes ones són més forts prop de la regió equatorial del nucli.

Tot i que la investigació mostra ones magneto-Coriolis prop d’un període de set anys, la qüestió de l’existència d’aquestes ones que oscil·larien en diferents períodes, però, roman.

El doctor Gillet va afegir: “És probable que les ones magnètiques es desencadenin per pertorbacions a les profunditats del nucli fluid de la Terra, possiblement relacionades amb plomalls de flotabilitat. Cada ona s’especifica pel seu període i l’escala de longitud típica, i el període depèn de les característiques de les forces en joc. Per a les ones magneto-Coriolis, el període és indicatiu de la intensitat del camp magnètic dins del nucli.

“La nostra investigació suggereix que és probable que existeixin altres ones d’aquest tipus, probablement amb períodes més llargs, però el seu descobriment es basa en més investigacions”.

El científic de la missió Swarm de l’ESA, Ilias Daras, va assenyalar: “Aquesta investigació actual, sens dubte, millorarà el model científic del camp magnètic dins del nucli exterior de la Terra. També ens pot donar una nova visió de la conductivitat elèctrica de la part més baixa del mantell i també de la història tèrmica de la Terra”.

Amb el suport del programa Science for Society de l’ESA, aquesta investigació es va presentar al Simposi Planeta Vivent de l’ESA que es va celebrar aquesta setmana a Bonn, Alemanya. Els assistents estan escoltant les últimes troballes científiques al nostre planeta i com l’observació de la Terra des de l’espai dóna suport a la investigació i l’acció ambiental per combatre la crisi climàtica. També estan escoltant parlar de noves tecnologies espacials i de les noves oportunitats que sorgeixen en el sector de l’observació de la Terra, que canvia ràpidament. Les sessions seleccionades s’estan retransmetent en directe, vegeu Canals Web TV de l’ESA.