Opasany żelaznymi pasami

Schemat połączeń elektrycznych Ziemi. Właściciel: ESA/DTU Space.

2 stycznia 2017

Czy pod powierzchnią krąży płynny metal?

23 listopada 2013 roku, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wystrzeliła misję satelitów Swarm z kosmodromu Plesetsk w północnej Rosji. Swarm składa się z trzech identycznych orbiterów, Alpha, Bravo and Charlie, umieszczonych na dwóch różnych płaszczyznach orbitalnych. Alpha i Bravo lecą obok siebie w nachyleniu 87.4º na wysokości 450 km (która powoli opada do 300 km), podczas, gdy Charlie umieszczony jest na 88º na 530 km. Wszystkie trzy są na orbicie polarnej. Gaz pędny powinien im starczyć na pięć i pół roku. Potem spłoną w atmosferze.

Wśród instrumentów pokładowych, satelity mają detektor wektora pola magnetycznego oraz detektor pola elektrycznego, mogą zatem mierzyć wariacje pól elektromagnetycznych, generowanych przez ziemskie oceany oraz litosferę. Ponieważ uważa się, że ziemskie pole magnetyczne wytwarzane jest przez elektryczne dynamo, tysiące kilometrów pod powierzchnią, nie ma sposobu na zobaczenie, co się tam dzieje, poza pośrednimi.

Menedżer misji Swamr, Rune Floberghagen, napisał:

Mamy niewiele sposobów zaglądania głęboko w strukturę naszej planety, ale Swarm dokonuje dużego wkładu w zrozumienie jej wnętrza…

Ziemskie pole magnetycznie nie pochodzi z jednego źródła. Zamiast tego, różne obszary generują mniejsze lub większe zaburzenia elektromagnetyczne. Jak dokładnie się ono zmienia, nie wiadomo. Swarm analizuje różnice sygnatur czasowych pomiędzy satelitami, podobnie, jak gęstość strumienia magnetycznego, w celu ustalenia czynnika zmienności.

Jak dotąd, dane Swarm wskazują, że woda w oceanie tworzy prąd elektryczny, który z kolei wzbudza odpowiedź elektromagnetyczną w płaszczu, obszarze na głębokości od 5 do 30 km pod dnem. Chociaż efekt jest mały, dokłada się on do całościowego pola magnetycznego Ziemi. Istotną uwagą jest, że przepływ ładunków elektrycznych indukowany jest oddziaływaniem z magnetosferą.

Niedawno, ESA ogłosiła odkrycie elektromagnetycznego strumienia dżetowego pod skorupą Ziemi na wyższych szerokościach. Dżet może być cokolwiek naciągnięciem, gdyż jego prędkość wynosi około 40 km na rok. W porównaniu do materii bliżej jądra, uważa się to za pięciokrotnie szybszy proces. Planetolodzy przypisują te odczyty płynnemu metalowi, okrążającemu bieguny.

W Elektrycznym Wszechświecie, Ziemia nie jest odizolowanym ciałem, którego siły i pola pochodzą wyłącznie z wewnętrznej aktywności. Raczej, jak podkreślono w poprzednim Zdjęciu Dnia, ziemska jonosfera połączona jest ze Słońcem włóknami ładunku elektrycznego, zatem górne warstwy atmosfery są wrażliwe na emisje słoneczne. Ziemia posiada aktywną elektrycznie plazmosferę, podłączoną do obwodu elektrycznego. Na przykład, przepływ ładunków elektrycznych pomiędzy powierzchnią a jonosferą, zwany elektrycznym potencjałem jonosfery, potrafi sięgać 240 000 V, a czasami przekracza 400 000 V.

Na wysokości około 150 km znajduje się obszar dynamo, gdzie ziemskie pole magnetyczne wykazuje największy ekwipotencjał elektryczny, największy przepływ ładunku wzdłuż równika geomagnetycznego. Jednakże, to nie jonosfera jest źródłem tego procesu, lecz Słońce.

W maju 2007 roku, satelita NASA, THEMIS, wykrył magnetyczną linę w magnetopauzie, szeroką jak Ziemia. Magnetopauza jest tam, gdzie około 70 000 km od Ziemi wiatr słoneczny spotyka ziemskie pole magnetyczne, zapewniając dojście energii elektrycznej ze Słońca. Jak ujawnia ilustracja u góry, przepływ ładunków słonecznych jest związany z magnetosferą, która następnie dopełnia obwód z jonosferą. Następnie prądy jonosferyczne indukują przepływ ładunków w warstwach podziemnych. Przepływ ów jest znany jako prądy telluryczne.

Być może to nie rzeki płynnego żelaza wykryły satelity Swarm, ale strumienie ładunku elektrycznego, krążące w obszarach lepiej przewodzących ładunki z kosmosu.

Stephen Smith


Przetłumaczono z: Clenched by Iron Bands

Przetłumaczył: Łukasz Buczyński

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.