Det som hotar mänskligheten med jordens största magnetiska anomali

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

MOSKVA, 13 juni - RIA Novosti, Vladislav Strekopytov. Nyligen rapporterade European Space Agency (ESA) att jordens största magnetiska anomali, att döma av satellitdata, började röra sig, delade sig i två och ändrades i intensitet. Vad hotar detta mänskligheten - RIA Novosti räknade ut.

Jorden är som en magnet

Man tror att magnetfältet är associerat med de processer som äger rum djupt i tarmarna på vår planet. Jordens kärna är gjord av metaller. Samtidigt är dess centrala del, den inre kärnan fast, och den yttre är flytande. På grund av skillnaden i temperatur och tryck uppstår konvektion, flöden av smält järn skapar en elektrisk ström och den strömmen skapar ett magnetfält som skyddar planetens yta och allt levande från solstrålning och farlig kosmisk strålning.

Grovt sett är jorden en magnetisk dipol, och dess axel sammanfaller inte riktigt med planetens rotationsaxel. Avvikelsen är 11 grader, ungefär samma avstånd mellan den geografiska och magnetiska polen.

Men jorden är inte en perfekt dipol. Planetens magnetfält är heterogent, det innehåller anomalier som orsakas av särdragen i den djupa strukturen och olika magnetisering av jordskorpan. Den största är South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA), som sträcker sig från Sydafrika till Brasilien.

Magnetosfärens löjlighet

Den 1 juni 2009 försvann ett linjefartyg från Air France på väg från Rio de Janeiro Paris från radarn. Skräp i havet hittades bara några månader senare. Enligt en version berodde kraschen på utrustningsfel i UAMA-zonen.

Där allt är i sin ordning med magnetfältet, de laddade partiklarna av kosmiska strålar och solvinden - elektroner och protoner, saktar ner redan på ett avstånd av 60 tusen kilometer från ytan, och de kommer vanligtvis inte närmare än 1300-1500 kilometer. Detta anses vara den nedre gränsen för strålningsbältet. Och bara i området för den sydatlantiska anomalien, där fältet är mycket svagt, närmar sig strålningen jorden med 200 kilometer.

Detta är särskilt farligt för lågomloppssatelliter och rymdteleskop - de är på ungefär den här höjden. Som ett resultat kan oskyddad elektronik inte fungera. Så 2007 kopplades den första generationens amerikanska kommunikationssatelliter Globalstar ur i UAMA, och 2016 gick Hitomi orbital röntgenobservatoriet från den japanska flygforskningsbyrån ur funktion och kollapsade. Rymdteleskopet Hubble försätts i viloläge över South Atlantic Anomaly.

© ESA

Punkterna där Swarm-satelliterna registrerade effekterna av kosmisk strålning under perioden april 2014 till augusti 2019. Maximum är koncentrerat till UAMA-zonen

Något händer med jorden

För att studera planetens magnetfält 2013 lanserade ESA Swarm-uppdraget med tre satelliter, som fångar upp alla signaler som kommer från kärnan, manteln, jordskorpan och haven, såväl som huvudparametrarna för jonosfären och magnetosfären.

Jordens magnetfält är starkast nära polerna. Den svagaste av alla finns i UAMA. Mätningar från Swarm-satelliterna har visat att anomin växer.

ESA:s webbplats rapporterar att JAMA-gränsen från 1970 till 2020 rörde sig västerut med en hastighet av 20 kilometer per år, med den lägsta fältstyrkan som sjönk från 24 till 22 tusen nanotas. Det uppskattas att expansionen av SAAMA har försvagat jordens magnetfält med nio procent under de senaste två århundradena, och nu har denna process accelererat med en storleksordning – spänningarna minskar med fem procent på ett decennium.

För flera år sedan började ett andra centrum med minimal spänning att bildas i södra AMA, och nu har anomalien praktiskt taget delat upp sig i två delar - brasilianska och Kapstaden. Och det betyder att snart kan ytterligare en zon med ökad fara för satelliter och rymdstationer dyka upp.

© ESA / Division of Geomagnetism, DTU Space

Framväxten av två centra vid den sydatlantiska magnetiska anomalien

Forskare kan ännu inte entydigt förklara en så snabb förändring av magnetfältet i denna del av jordklotet. En av versionerna: under den södra delen av Afrika, på gränsen mellan kärnan och manteln, finns ett område med omvänd magnetisk polaritet, vilket skapar anomalien. Här, på ett djup av cirka 2 900 kilometer, ligger ett område med tätt berg som geofysiker kallar en lågskjuvningsprovins och geologer kallar en superplume. Kanske av någon anledning började dessa stenar röra sig, vilket påverkade anomalierna.

© Foto: Michael Osadciw / University of Rochester

Sydatlantisk magnetisk anomali (blå linjer) och mantelsuperplum (grön fläck)

Två nordliga "droppar" drar i stolpen

Under de senaste tjugo åren har den magnetiska nordpolen också förändrats snabbt. Detta skapar allvarliga problem för navigationssystem på olika nivåer - från sjötransport till Google-kartor i hushållssmarttelefoner, eftersom de alla är baserade på en exakt referens till de geografiska koordinaterna för den magnetiska polen, som indikeras av pilen på vilken kompass som helst.

Geofysiska satellitdata gjorde det möjligt att förklara detta fenomen. Det visade sig att anomalier är att skylla här, i det här fallet, positiva sådana. En av dessa zoner med ett starkt magnetfält, som liknar en droppe i form, ligger under norra Kanada, den andra - under den sibiriska hyllan. Den kanadensiska "droppen" började minska, och den sibiriska - att öka, och polen skiftade kraftigt i sin riktning.

© ESA

Magnetiska anomalier och förskjutning av den magnetiska nordpolen

Lokala anomalier

På 1960- och 1970-talen lanserade NASA en serie satelliter för att studera jordens magnetosfär. Efter att ha bearbetat resultaten byggde experter från Goddard Space Flight Center en karta över ytmagnetisering, på vilken endast anomalier associerade med särdragen i sammansättningen av jordskorpans stenar noteras, utan att ta hänsyn till jordens dipolfält.

Kartan visar att den tunnare och yngre oceaniska skorpan är mindre magnetiserad än den tjocka och gamla skorpan på kontinenterna. Men här finns också nyanser.

Magnetiseringskarta över jordskorpan, enligt NASA-satelliterna MAGSAT, OGO-2, OGO-4 och OGO-6. Rött och gult är zoner med hög magnetism, blått och blått är zoner med lågt.

Lokala magnetiska anomalier på kontinenterna är förknippade med egenskaperna hos den övre skorpan - djupet av den kristallina källaren eller stora ansamlingar av järnbärande stenar. Kursk Magnetic Anomaly (KMA) över världens största järnmalmsbassäng och Bangui magnetiska anomali i Centralafrika, vars ursprung fortfarande är ett mysterium för forskare, är särskilt tydliga.

På de platser i KMA, där järnmalmsavlagringarna kommer nära ytan, börjar kompassnålen att rotera kaotiskt. Så vid ett tillfälle hittade geologer den första fyndigheten här.

Läkare har funnit att långvarig exponering för ett onormalt högt naturligt magnetfält minskar immuniteten, stör kroppens systemiska funktioner och påskyndar åldrandet. Men inte alla invånare i KMA faller i riskgruppen (avvikelsen täcker Kursk-, Belgorod- och Voronezh-regionerna), utan bara de som är i direkt daglig kontakt med magnetisk malm - arbetare i gruv- och bearbetningsföretag.