Misja Swarm pomaga badać oceany

Swarm

Badanie wykorzystujące dane z misji Swarm ESA sugeruje, że słabe sygnały magnetyczne tworzone przez pływy Ziemi (Earth tide – przemieszczenie się powierzchni Ziemi spowodowane grawitacją sąsiednich ciał niebieskich) mogą pomóc określić rozmieszczenie magmy pod dnem morskim, a nawet dać wgląd w temperaturę i zasolenie oceanów.

.Misja Swarm to konstelacja trzech satelitów badających pole magnetyczne Ziemi. Naukowcy uważają, że rozciąga się ono od wnętrza naszej planety w przestrzeń kosmiczną i jest generowane głównie przez ocean ciekłego żelaza w zewnętrznym jądrze globu. Inne źródła magnetyzmu obejmują namagnesowane skały w skorupie ziemskiej.

Jak tłumaczą naukowcy, oceany zwykle nie są postrzegane jako źródło magnetyzmu, ale słona woda morska jest umiarkowanym przewodnikiem elektrycznym. Oznacza to, że gdy pływy poruszają się przez pole magnetyczne Ziemi, generują słabe prądy elektryczne, które z kolei indukują małe sygnały magnetyczne, które są możliwe do wykrycia z kosmosu.

Dzięki satelitom orbitującym na wysokościach od 462 km do 511 km, misja Swarm mierzy pole magnetyczne Ziemi niezwykle dokładnie. Może wykrywać słabe sygnały pływowe i odróżniać je od innych silniejszych źródeł pola magnetycznego z wnętrza Ziemi. Dane Swarm mogą również pomóc zbadać rozmieszczenie magmy, co w przyszłości może pomóc w lepszym zrozumieniu wydarzeń takich jak erupcje wulkanów.

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Cologne i Technical University of Denmark, zostało opublikowane w czasopiśmie Philosophical Transactions of the Royal Society A.

Misja, rozpoczęta w 2013 roku, miała trwać tylko cztery lata, ale do dziś zbiera dane, które są wykorzystywane przez naukowców.

 „To jedna z korzyści misji trwających dłużej niż pierwotnie planowano. Pracując, dopóki wyniki naukowe są doskonałej jakości i pozwalają na to zasoby, można zająć się kwestiami naukowymi, których pierwotnie nie przewidywano w założeniach misji” – mówi Anja Strømme z ESA.

Jednak, jak podkreślają inżynierowie, satelity powoli zbliżają się do naturalnego końca swojego życia, ponieważ grawitacja stopniowo zbliża je fizycznie do Ziemi. Umożliwiło to jednak instrumentom misji – sondy posiadają najnowocześniejsze czujniki, w tym magnetometry, które mierzą siłę, wielkość i kierunek pola magnetycznego – wychwycenie słabych sygnałów, które byłyby trudniejsze do wykrycia z wyższych orbit, na których znajdywały się na początku.

Zdolność Swarm do wykrywania słabych sygnałów znad oceanów była również wspomagana przez mniej aktywny okres słoneczny około 2017 roku.

„Są to jedne z najsłabszych sygnałów wykrytych do tej pory przez misję Swarm. Dane są szczególnie dokładne, ponieważ zostały zebrane w okresie minimum słonecznego, kiedy było mniej zakłóceń pochodzących od pogody kosmicznej” – tłumaczy Alexander Grayver z University of Cologne.

.Okres „minimum” 11-letniego cyklu słonecznego to czas, w którym powierzchnia Słońca jest najmniej aktywna. W tym „spokojnym” okresie emituje ono mniej materii słonecznej – w tym promieniowania elektromagnetycznego i naładowanych cząstek – w tym czasie zjawiska „pogody kosmicznej”, takie jak zorze polarne, występują rzadziej. A przy mniejszym promieniowaniu elektromagnetycznym naszej gwiazdy, sygnały geomagnetyczne z Ziemi były łatwiejsze do wykrycia przez magnetometry i inne instrumenty Swarm.

Oprac. EG

Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 31 stycznia 2025
Fot. ESA