Ученые обнаружили, что в магнитном поле Земли растет огромное слабое пятно

Фото из открытых источников

Согласно спутниковым данным, слабое место в магнитном поле Земли над южной частью Атлантического океана увеличилось в размерах с 2014 года.

Регион, известный как Южно-Атлантическая аномалия, увеличился на площадь, почти равную половине континентальной Европы, прорастая выступом в сторону Африки, где поле ослабевает быстрее всего.

Аномалия, связанная с загадочными колебаниями вблизи внешнего ядра Земли, может представлять опасность для спутников, пролетающих над этим регионом, согласно исследованию, опубликованному в журнале Physics of the Earth and Planetary Interiors.

«Южно-Атлантическая аномалия — это не просто единый блок», — заявил ведущий автор исследования профессор Крис Финли из Датского технического университета. «Она меняется иначе в направлении Африки, чем в направлении Южной Америки. В этом регионе происходит нечто особенное, что приводит к более интенсивному ослаблению поля».

Исследователи впервые обнаружили Южно-Атлантическую аномалию в XIX веке. Внутри её границ магнитное поле, исходящее из недр Земли, опускается до высоты около 200 километров над поверхностью планеты, что значительно ниже средней высоты поля, составляющей около 650 километров.

Это представляет угрозу для спутников и других космических аппаратов. Магнитное поле Земли защищает планету и объекты на низкой околоземной орбите от заряженных солнечных частиц, а также рентгеновского и ультрафиолетового излучения, поэтому космические аппараты, пролетающие над Южно-Атлантической аномалией, подвергаются большему воздействию таких частиц. Это может привести к сбоям в работе или повреждению оборудования, а также к отключению электроэнергии.

Финли и его коллеги полагают, что Южно-Атлантическая аномалия растет и распространяется на восток из-за странных потоков на границе между мантией Земли и внешним ядром — слоями планеты, зажатыми между земной корой и внутренним ядром.

Магнитное поле Земли в значительной степени создаётся внешним ядром Земли — океаном бурлящего расплавленного железа, расположенным примерно в 3000 км под поверхностью планеты. Жидкое железо генерирует электрические токи, поток которых создаёт магнитное поле, распространяющееся в мантию и пронизывающее атмосферу Земли, образуя два гигантских кольца, соединяющихся вблизи полюсов.

Ранее учёные обнаружили, что в некоторых областях под Южно-Атлантической аномалией магнетизм, генерируемый внешним ядром, возвращается в ядро, а не выходит наружу. Эти закономерности, известные как области обратного магнитного потока, могут мигрировать и расширяться, что объясняет рост Южно-Атлантической аномалии за последние 11 лет, сказал Финли.

«Мы видим, как одна из этих областей перемещается на запад над Африкой, что способствует ослаблению Южно-Атлантической аномалии [магнитного поля] в этом регионе», — добавил он.

Схема Земли, показывающая изменения размера двух сильных областей магнитного поля над Канадой и Сибирью.

Учёные заметили необычные изменения в данных, полученных в ходе продолжающейся миссии Swarm Европейского космического агентства (ЕКА), которая использует три идентичных спутника для измерения магнитных сигналов, исходящих из недр Земли и океанов. Данные также выявили изменения в динамике магнитного поля над Канадой и Сибирью, где магнетизм оказался более интенсивным, чем обычно, с момента начала наблюдений Swarm в 2013 году.

Новое исследование показывает, что с 2014 года магнитное поле над Канадой немного ослабло, а над Сибирью усилилось. Область сильного магнитного поля над Канадой сократилась на площадь, почти равную площади Индии, в то время как область сильного магнитного поля над Сибирью увеличилась на площадь, равную площади Гренландии. Исследователи связывают эти изменения со смещением северного магнитного полюса Земли в сторону Сибири в последние годы, но для понимания динамики необходимы дополнительные наблюдения.

«Поистине замечательно видеть общую картину нашей динамичной Земли», — говорит Аня Стрёмме, руководитель миссии Swarm Европейского космического агентства. «Все спутники исправны и предоставляют отличные данные, так что мы надеемся продлить этот рекорд и после 2030 года».