Hvordan NASA har at gøre med 'dent' i Jordens magnetfelt

Jorden er en enorm magnet, med dens jernrige kerne, der skaber et magnetisk feltskjold, der omslutter planeten - godt, næsten. En "bukke" i dette magnetiske felt kendt som South Atlantic Anomaly giver ladede partikler fra solen mulighed for at dyppe tættere på planeten i et område over Sydamerika og det sydlige Atlanterhav. 

Disse partikler kan i det mindste rod med instrumenter i rummet. Så NASA-forskere og andre forskere har intet andet valg end at tilpasse sig denne hikke i magnetfeltet, slukke for satellitinstrumenter, der passerer gennem SAA og acceptere tabet af nogle data om instrumenter ombord på International Space Station (ISS). De holder også tæt på SAA, ifølge en ny artikel fra NASA's Goddard Space Flight Center.

Relaterede: Hvad hvis Jordens magnetfelt forsvandt?

"Selvom SAA er langsomt i bevægelse, gennemgår den en vis ændring i morfologien, så det er også vigtigt, at vi fortsat overvåger det," sagde Terry Sabaka, en geofysiker ved Goddard i Maryland.. 

Anomalien

Jordens magnetfelt er produktet af dens jernrige ydre kerne, der skaber feltet, når det hvirvler rundt om den indre kerne. Feltet beskytter Jordens atmosfære mod at blive langsomt strippet væk af ladede partikler fra solen. Det beskytter også elektronisk udstyr på Jorden mod samme bombardement. 

Normalt afbøjes partikler fra solen enten af ​​marken eller bliver fanget i to zoner, der kaldes Van Allen-bælterne, hvilket tillader partiklerne ikke nærmere end 644 kilometer fra jordens overflade. Dette giver masser af plads til at beskytte planeten og dens menneskelancerede satellitter. ISS kredser for eksempel omkring 350 km over jordoverfladen.

Men magnetfeltet svækkes, hvilket får nogle forskere til at tro, at det muligvis er ved at vende, og bytte dets nord- og sydpoler. (Alternativt kan det gå gennem en svag fase og derefter styrke igen, som det er sket i fortiden.) Jordnul for denne svækkelse synes at være den sydatlantiske anomali, et underligt sted med særlig svaghed, der strækker sig mellem Sydamerika og Afrika. Zonen ændrer sig, idet nyere undersøgelser tyder på, at den ikke udvikler et, men to, separate lavpunkter. 

Relaterede: 7 måder Jorden ændrer sig med et øjeblik

Allerede skal satellitter, der passerer gennem SAA, gøre det med mange følsomme instrumenter, der er slukket, ifølge Goddard. Når ISS passerer gennem det, er nogle af rumstationens instrumenter sårbare over for "blips" forårsaget af den større eksponering for solpartikler. Den globale økosystemdynamikundersøgelse (GEDI) -mission oplever for eksempel en strømindstilling ca. en gang om måneden og mister et par timers data hver gang takket være SAA.

Heldigvis, "disse begivenheder forårsager ingen skade for GEDI," sagde Bryan Blair, missionens stedfortrædende efterforsker og en videnskabsmand hos Lidar på Goddard, i agenturets artikel. 

Sporing af ændringerne

Goddard-videnskabsmænd og deres kolleger over hele kloden holder øje med SAA, både for at sikre, at deres operationer er beskyttet mod dens virkninger, og for at prøve at forstå, hvordan afvikelsen vil ændre sig i fremtiden.

Ved hjælp af data fra SAMPEX (Solar Anomalous and Magnetospheric Particle Explorer), en satellit, der blev lanceret i 1992 og indsamlet data indtil 2012, lærte Goddard-forskere, at SAA kører lidt vestpå, resultater offentliggjort i tidsskriftet Space Weather i 2016. Det europæiske rum Agenturet (ESA) lancerede et sæt satellitter kendt som Swarm i 2013, der giver detaljerede observationer af Jordens magnetfelt og ændringer i SAA. Det var data fra Swarm-satellitter, der viste udviklingen af ​​to separate minimumstyrkepunkter i SAA, hvilket antydede, at anomalien kunne opdeles i to separate zoner. 

-Jorden ovenfra: 101 fantastiske billeder fra kredsløb

-11 mærkelige og mystiske lyde på Jorden og videre

-5 måder verden vil ændre sig radikalt i dette århundrede

Analyse af disse data giver satellitingeniører mulighed for at designe deres satellitter til at modstå den mængde solstråling, som de sandsynligvis vil støde en gang i kredsløb, ifølge Goddard. Forskere kombinerer også observationsdataene med modeller af Jordens kernedynamik for at forsøge at forudsige, hvad anomalien vil gøre næste. 

"Dette svarer til, hvordan vejrprognoserne produceres, men vi arbejder med meget længere tidsskalaer," sagde Andrew Tangborn, en matematiker i Goddards planetiske geodynamiklaboratorium, i Goddard-artiklen. 

I mellemtiden arbejder forskere uden for NASA for at forstå forbindelserne mellem bevægelsen af ​​den ydre kerne og funktionerne i det magnetiske felt, det producerer. Forskere fra University of Liverpool i England for nylig rapporterede, at vulkanske klipper lavet af lava, der for længe siden brød ud på Atlanten øen Saint Helena, viser magnetiske anomalier, der stammer fra mellem 8 og 11,5 millioner år siden, hvilket antyder, at dette område i Sydatlanten Anomali har været ustabil i millioner af år.