Спутники Swarm следят за изменениями магнитного поля Земли

Европейская космическая программа Swarm предоставила беспрецедентную возможность изучения магнитного поля Земли, заявили ученые.

Группа из трех орбитальных спутников сейчас регулярно замеряет геомагнитные колебания, позволяя исследователям в деталях изучать механизмы, влияющие на это поле.

Анимационные фильмы, выпущенные на этой неделе командой Swarm, демонстрируют, как напряжение магнитного поля Земли ослабевает и вновь усиливается во времени, и показывают скорость, с которой происходят эти перемены.

"Я заинтересован в данных Swarm, с их помощью можно понять, что происходит в расплавленном внешнем ядре планеты, где вихревые токи создают это поле",- говорит исследователь из Технического университета Дании Крис Финлэй.

"Для меня это настоящее исследование Земли, ведь мы так мало знаем о том, что там происходит", - сказал он в интервью Би-би-си.

Магнитное поле Земли – это комплексная, сложная тема для исследования.

Помимо основного сигнала, поступающего с глубины 3000 км и создаваемого движением расплавленного железа, есть и другие факторы, влияющие на положение стрелки компаса.

Среди них – магнетизм в каменистых породах и даже незначительный эффект от движения океанических вод.

Задача спутников Swarm - попытаться отделить различные факторы, чтобы создать более ясную картину наиболее важных аспектов поведения магнитного поля.

Магнитосфера Земли, защищающая нас от космической радиации, как известно, находится в стадии длительного ослабления, возможно, знаменующего приближение инверсии магнитного поля планеты, когда север становится югом, а юг – севером.

Этого не случалось последние 780 тысяч лет. Действительно ли мы приближаемся к очередному такому перевороту или нет, ученые смогут сказать, только изучив данные, подобные поступающим со спутников Swarm.

Картина магнитного поля

Информация со спутников имела решающее значение для создания анимированной картины магнитного поля, демонстрирующей его изменения за последние 15 лет.

Эта картина была представлена в фильмах, показанных в Праге на симпозиуме "Живая планета".

Мы видим там темно-синий регион над Южной Атлантикой, представляющей собой знаменитую аномалию, где слабость магнитного поля позволяет радиационному поясу вокруг Земли вторгаться в атмосферу. Именно над этой зоной орбитальные спутники чаще всего страдают от сбоев в электронике.

Фильм демонстрирует, как расширяется эта аномалия, и как ее центр движется на запад, через Бразилию, Уругвай, Парагвай и Аргентину.

"Посмотрите на район над Северной Америкой, интенсивность здесь падает. В то же время над Азией магнитное поле становится сильнее. Мы это не очень замечали раньше. Мы видим, что в последние несколько лет это происходит очень быстро", - говорит доктор Финлэй.

"Именно эти топологические изменения являются также причинами того, что магнитный северный полюс движется от Америки. Это десятилетняя тенденция, и Swarm позволяет нам следить за ней во всех деталях", - объясняет ученый.

"Альфа", "Чарли" и "Браво"

Спутники Swarm Европейского космического агентства были выведены на орбиту в 2013 году.

На трех идентичных спутниках установлен комплекс научного оборудования для проведения исследований, но их основные приборы – самые совершенные на сегодня высокочувствительные магнетометры, измеряющие силу и направление магнитного поля.

Два спутника - "Альфа" и "Чарли" - летают в тандеме на высоте примерно 450 км и со временем будут снижаться.

Третий спутник, "Браво", летает на высоте выше 500 км, дрейфуя прочь от двух других в своей орбитальной плоскости.

Эта геометрия позволяет системе Swarm проводить трехмерные измерения магнитного поля и более точно оценивать его вариации во времени и пространстве.