Hol a leggyengébb a Föld mágneses mezeje?

A Napból érkező, főleg nagyenergiájú proton- és alfarészecskékből álló sugárzás ellen Földünk mágneses mezeje elvileg védelmet nyújt, ám a Dél-Atlanti Anomália területén a védőpajzs érdekes módon az átlagosnál gyengébb.

Részben ezen anomáliával magyarázható, hogy az űrkutatási szakemberek egyre több figyelmet fordítanak bolygónk mágneses mezejére. Az 1999-ben felbocsátott dán mikroszatellit, az Ørsted a mágneses, a 2000-es német CHAMP pedig a mágneses és a gravitációs mezővel kapcsolatban végez méréseket. Adataik szerint a veszély zóna növekszik: az Atlanti-óceán déli részén és Brazílián kívül már az Indiai-óceán déli fele is egyre veszélyesebb a műholdak számára.

A Föld mágneses védőpajzsa ugyanis megdöbbentő gyorsasággal gyengül. Amikor egy dán-francia kutatócsoport a dán Ørsted 2000-es adatait összehasonlította egy amerikai műhold, a Magsat húsz évvel ezelőtti méréseivel, azt találta, hogy ilyen ütemű gyengülés mellett a védőpajzs ezer éven belül eltűnik. A kutatók jelentős része a múltbéli adatok alapján a gyengülést egy közelgő pólusváltás előjeleként értékeli. Póluscsere átlagosan 200 ezer évente történik bolygónkon, ám a két pólusváltás között eltelt idő széles sávban mozog. A geológiai bizonyítékok szerint a Földön utoljára 780 ezer évvel ezelőtt következett be.

Három műhold együtt kutat

E rejtélyes tendenciák miatt döntött az Európai Űrhivatal is egy, a bolygónk mágneses mezejét vizsgáló program elindítása mellett. Ha minden jól megy a Swarm névre keresztelt küldetés 2009-ben indul útjára. A program során nem egy, hanem három műholdat lőnek fel, amelyek pályája a pólusok felett halad majd.

A Swarm A és a Swarm B műholdak párhuzamosan, egymástól 150 kilométer távolságban, kezdetben 450 kilométerrel a felszín felett vizsgálják majd a mágneses mező változásait. A műholdak folyamatos lefelé ereszkedve a küldetés végén már csak 300 kilométer magasságban végeznek méréseket. A harmadik műhold, a Swarm C végig magasabban, körülbelül 500 kilométerre a felszín felett száll majd.

A mágnesesség forrásai

Az, hogy a három műhold párhuzamosan végez méréseket, lehetővé teszi, hogy a kutatók elkülönítsék a mágnesesség különböző forrásait is.

Mint ismert, bolygónk mágneses mezejét a folyékony halmazállapotú, vas és nikkel tartalmú külső mag mozgásai gerjesztik. A mágnesességhez azonban hozzájárulnak az ionoszféra áramai, az óceánfenék eltérő mágneses ingadozásai és a dagály-apály jelenség is. Ezek hatása természetesen eltörpül a külső mag által keltett mágneses hatástól, elkülönítésük azonban csak kifinomult műszerekkel lehetséges.

Eltérő mágneses erősség

A három műhold mérései révén azonban nem csak e hatások válnak elkülöníthetővé, hanem a földkéreg és a mag között elhelyezkedő köpenyről is új információkat szerezhetünk.

A köpenyben a folyékony külső mag mozgásai által keltett mágneses mező változásai elektromos áramot generálnak, amely aztán újabb mágneses változásokat idéz elő. Ennek mérésével a kutatók a köpeny elektromos vezetőképességére, valamint Földünk belsejének hőmérsékletére is tudnak következtetni.

A Swarm műholdak a tervek szerint 2009-2013 között, tehát a következő napciklus csúcsán üzemelnek majd.

A képek forrásai: Európai Űrhivatal.