Magnetické pole Země má slabé místo – a zvětšuje se, což ohrožuje astronauty a satelity
Slabé místo v ochraně Země magnetické pole se zvětšuje a vystavuje satelity a astronauty na oběžné dráze většímu množství slunečního záření, podle více než desetiletých měření tří observatoří na oběžné dráze.
Pozorování od Evropská kosmická agentura‚s Roj trio satelitů zjistilo, že již tak slabé magnetické pole Země nad jižním Atlantickým oceánem – oblastí známou jako Anomálie jižního Atlantiku (SAA) — se zhoršuje a že se od roku 2014 rozrostla o plochu poloviční než kontinentální Evropa. Zároveň se zmenšil region nad Kanadou, kde je pole obzvláště silné, zatímco další silná pole na Sibiři vzrostla, ukazují měření.
Geomagnetické pole
Tyto tři satelity byly vypuštěny v roce 2014, aby přesně monitorovaly magnetické signály Zemské jádro a plášťstejně jako z ionosféry a magnetosféry. Předpokládá se, že zemské magnetické pole (technicky „geomagnetické pole“) je generováno rotujícím jádrem roztaveného železa, zhruba 2900 kilometrů, neboli 1800 mil, pod našima nohama. Síla pole se ale neustále mění a vědci se stále dozvídají o jeho přesných mechanismech.
The geomagnetické pole chrání život na zemském povrchu před škodlivými nabitými částicemi ve slunečním záření. Můžeme vidět účinky nabitých částic ze Slunce interagujících s geomagnetickým polem v horních vrstvách atmosféry během polárních září, jako jsou polární záře.
A protože se rozšiřuje do vesmíru, geomagnetické pole také chrání obíhající kosmické lodě, včetně většiny satelitů a Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Autoři studie však varují, že kosmické lodě – a kosmonauti –, které během svých obletů naší planety vstoupí do slabého místa jižního Atlantiku, by nyní mohly být vystaveny více radiaci.
U hardwaru kosmických lodí by toto záření mohlo způsobit další poruchy, poškození nebo dokonce výpadky proudu. „Hlavní důsledek je pro naši satelitní infrastrukturu na nízké oběžné dráze,“ řekl Finlay. „Tyto satelity zažívají vyšší rychlost nabitých částic, když procházejí oblastí slabého pole, což může způsobit problémy elektronice.“
Nebezpečí pro astronauty
Lidé na oběžné dráze budou také čelit vyššímu riziku záření, včetně větší šance na poškození DNA a na rakovinu během svého života. „Astronauti také zažijí tyto nabité částice, ale jejich doba na oběžné dráze je kratší než životnost většiny satelitů na nízké oběžné dráze,“ řekl Finlay. (Astronauti na ISS stráví v průměru asi 6 měsíců na nízké oběžné dráze Země, ale satelity tam obvykle stráví více než 5 let – asi 10krát déle.)
Geomagnetické pole je relativně slabé ve srovnání se známějšími formami magnetismu: Jeho intenzita se pohybuje od asi 22 000 až 67 000 nanoteslů. Pro srovnání typický magnet na ledničku má intenzitu asi 10 milionů nanoteslů.
V SAA je intenzita geomagnetického pole nižší než 26 000 nanotesla. Podle studie se rozloha regionu od roku 2014 rozrostla o téměř 1 % plochy zemského povrchu. Nejslabší místo v SAA nyní měří 22 094 nanotesla — což je od roku 2014 pokles o 336 nanotesla.
V oblasti silného geomagnetického pole nad severní Kanadou je intenzita větší než 57 000 nanotesla. Studie zjistila, že oblast se zmenšila o 0,65 % plochy zemského povrchu, zatímco její nejsilnější místo kleslo na 58 031 nanotesla, což je pokles o 801 nanotesla od roku 2014. Naproti tomu oblast se silným polem na Sibiři se od té doby zvětšila a její plocha se zvětšila o 0,42 % s maximální intenzitou zemského pole20, přičemž maximální plocha nasla20 se zvětšila. 2014 na dnešních 61 619 nanotesla.
Obraz 1 z 2
Tyto změny na severní polokouli byly neočekávané, řekl Finlay. „Souvisí to s cirkulačními vzory tekutého kovu v jádře, ale nejsme si jisti přesnou příčinou,“ řekl.
Studie však nenašla žádné známky blížícího se obrácení magnetického pole. Magnetické pole Země má již stokrát obrácenéale „z paleomagnetických záznamů víme, že magnetické pole Země v minulosti mnohokrát zesláblo a zobrazilo oblasti slabého pole, jako je anomálie jižního Atlantiku, aniž by se obrátilo,“ řekl Finlay. „Spíše vidíme výkyvy v časovém horizontu desetiletí až století.“
„Vytvrzená“ kosmická loď
Zvýšené nebezpečí slunečního záření pro satelity a astronauty procházející přes SAA by mohlo být zmírněno zajištěním toho, že kosmické lodě budou „vytvrzené“, aby to vydržely, řekl Finlay: „Protože slabina narůstá, družice zažijí takové účinky na větší ploše, (takže) to by mělo být zohledněno při navrhování budoucích misí.
Geofyzik Nechte to být z Nantes Université ve Francii, který se na nejnovější studii nepodílel, ale který ano studoval SAApoznamenal, že několik vědců navrhlo možné důvody pro pozorované změny v geomagnetickém poli, ale skutečné mechanismy zůstávají neznámé. „Celkově (autoři) přesvědčivě prokázali, že nepřetržitá vysoce kvalitní geomagnetická měření jsou zásadní pro poskytování zásadních vhledů do dynamiky v hluboké Zemi,“ řekl. Eos v e-mailu.
Tento článek byl původně publikován dne Eos.org. Přečtěte si původní článek.
