地球の外核を横切って掃引することが発見されたまったく新しいタイプの電磁波

科学者たちは、ESAのスウォーム衛星ミッションからの情報を使用して、7年ごとに地球の外核の最も外側の部分を掃引するまったく新しいタイプの電磁波を発見しました。 この魅力的な発見は、私たちが決して見ることのできない世界への新しい窓を開きます。 この不思議な波は7年ごとに振動し、1年に最大1500 km(900マイル)で西に伝播します。 クレジット:ESA / Planetary Visions

火山の噴火と地震は、地球の内部が平和ではないことを即座に思い出させるものですが、足元の奥深くで起こっている他の、よりとらえどころのない、動的なプロセスもあります。 科学者たちは、ESAのスウォーム衛星ミッションからの情報を使用して、7年ごとに地球の外核の最も外側の部分を掃引するまったく新しいタイプの電磁波を発見しました。 本日ESAのLivingPlanetSymposiumで発表されたこの魅力的な発見は、私たちが決して見ることのできない世界への新しい窓を開きます。

地球の磁場は、太陽系を横切る太陽の引力と流れから逃れる強力な風によって運ばれる宇宙線と荷電粒子の猛攻撃から私たちを保護する巨大な泡のようなものです。 私たちの磁場がなければ、私たちが知っているような生命は存在できなかったでしょう。

群れの星座

群れの星座。 クレジット:ESA / ATG Medialab

私たちの磁場がどのようにそしてどこで生成されるのか、なぜそれが絶えず変動するのか、それが太陽風とどのように相互作用するのか、そして実際にそれが現在弱まっている理由を正確に理解することは、学術的関心だけでなく社会にとっても有益です。 たとえば、太陽の嵐は通信ネットワークやナビゲーションシステム、衛星に損傷を与える可能性があるため、磁場の変化については何もできませんが、この目に見えない力を理解することは準備に役立ちます。

フィールドのほとんどは、私たちの足元で地球の外核を3000 km(1900マイル)構成する過熱された渦巻く溶鉄の海によって生成されます。 自転車のダイナモの回転する導体のように機能し、電流と連続的に変化する電磁場を生成します。

3つの同一の衛星で構成されるESAのSwarmミッションは、地球の核から発生するこれらの磁気信号、および地殻、海洋、電離層、磁気圏から発生する他の信号を測定します。

2013年にスウォーム衛星のトリオが打ち上げられて以来、科学者たちはデータを分析して、宇宙天気から地球の嵐の心臓の物理学やダイナミクスまで、地球の自然のプロセスの多くについて新しい洞察を得ています。

科学者たちは、ESAのスウォーム衛星ミッションからの情報を使用して、7年ごとに地球の外核の最も外側の部分を掃引するまったく新しいタイプの電磁波を発見しました。 この魅力的な発見は、私たちが決して見ることのできない世界への新しい窓を開きます。 この不思議な波は7年ごとに振動し、1年に最大1500 km(900マイル)で西に伝播します。 クレジット:ESA / Planetary Visions

宇宙から私たちの磁場を測定することは、地球のコアまで深く調査する唯一の実際の方法です。 地震学と鉱物物理学はコアの材料特性に関する情報を提供しますが、それらは液体の外核のダイナモ生成運動に光を当てません。

しかし今、スウォームミッションからのデータを使用して、科学者は隠された秘密を発掘しました。

ジャーナルに掲載された論文 国立科学アカデミーの議事録は、科学者のチームが、地球の外核の「表面」を横切って掃引する新しいタイプの電磁波をどのように検出したかを説明しています。つまり、コアがマントルと出会う場所です。 この不思議な波は7年ごとに振動し、1年に最大1500 km(900マイル)で西に伝播します。

大学のGrenobleAlpesのニコラス・ジレは、この論文の筆頭著者であり、次のように述べています。

「地球の表面に基づいた機器からの磁場の測定は、ある種の波の作用があることを示唆しましたが、実際に何が起こっているかを明らかにするために、宇宙からの測定によって提供されるグローバルなカバレッジが必要でした。

「私たちは、スウォームからの衛星測定値と、以前のドイツのチャンプミッションとデンマークのオーステッドミッションからの衛星測定値を、地上ベースのデータが投げ出したものを説明するためのジオダイナモのコンピューターモデルと組み合わせました。これが私たちの発見につながりました。」

地球の自転により、これらの波は自転軸に沿って列状に整列します。 これらの波に関連する運動と磁場の変化は、コアの赤道領域の近くで最も強くなります。

研究では7年近くの磁気コリオリ波が示されていますが、異なる周期で振動するような波の存在の問題は残っています。

ジレット博士は、次のように付け加えました。「磁気波は、おそらく浮力プルームに関連する、地球の流体コアの奥深くにある擾乱によって引き起こされる可能性があります。 各波はその周期と典型的な長さスケールによって指定され、周期は作用する力の特性に依存します。 磁気コリオリ波の場合、周期はコア内の磁場の強さを示します。

「私たちの研究は、おそらくより長い期間で、他のそのような波が存在する可能性が高いことを示唆していますが、それらの発見はより多くの研究に依存しています。」

ESAのスウォームミッションサイエンティストであるイリアスダラスは、次のように述べています。 それはまた、マントルの最下部の電気伝導率と地球の熱履歴についての新しい洞察を私たちに与えるかもしれません。」

参考:ニコラス・ジレ、フェリックス・ゲリック、ドミニク・ジョート、トビアス・シュワイガー、ジュリアン・オベール、マシュー・イスタスによる「衛星磁気データは地球の核の年々の波を明らかにする」、2022年3月21日 国立科学アカデミーの議事録
DOI:10.1073 / pnas.2115258119

ESAのScienceforSocietyプログラムの支援を受けて、この研究は、今週ドイツのボンで開催されるESAのLivingPlanetSymposiumで発表されました。 参加者は、私たちの惑星に関する最新の科学的発見と、宇宙から地球を観察することが、気候危機と戦うための環境研究と行動をどのようにサポートしているかについて聞いています。 彼らはまた、新しい宇宙技術や、急速に変化する地球観測の分野で出現している新しい機会についても聞いています。 選択されたセッションはライブストリーミングされています。ESAのWebTVチャンネルを参照してください。

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