화산 폭발과 지진은 지구의 내부가 평화롭지 않다는 것을 즉각적으로 상기시키는 역할을 하지만, 우리 발 깊은 곳에서 발생하는 다른 파악하기 힘든 동적 과정도 있습니다. 유럽 ​​우주국(European Space Agency)의 Swarm 위성 임무에서 얻은 정보를 사용하여 과학자들은 7년마다 지구의 외핵 바깥 부분을 휩쓸고 있는 완전히 새로운 유형의 자기파를 발견했습니다. 오늘 유럽 우주국(European Space Agency)의 살아있는 행성 지구 심포지엄(Living Planet Earth Symposium)에서 발표된 이 놀라운 발견은 우리가 결코 볼 수 없는 세계에 대한 새로운 창을 엽니다.

지구의 자기장 그것은 태양의 중력을 벗어나 태양계를 통과하는 강한 바람에 의해 운반되는 우주 방사선과 하전 입자의 맹공격으로부터 우리를 보호하는 거대한 거품과 같습니다. 자기장이 없으면 우리가 알고 있는 생명체는 존재할 수 없습니다.

별자리 무리. 크레딧: ESA/ATG Medialab

자기장이 생성되는 과정과 위치, 자기장이 끊임없이 변동하는 이유, 태양풍과 어떻게 상호 작용하는지, 그리고 실제로 현재 약화되고 있는 이유를 정확히 이해하는 것은 학문적 관심뿐만 아니라 사회에도 도움이 됩니다. 예를 들어, 태양 폭풍은 통신 네트워크를 파괴할 수 있습니다 그리고 항법 시스템과 인공위성은 자기장의 변화에 ​​대해 아무 것도 할 수 없지만 이 보이지 않는 힘을 이해하면 준비하는 데 도움이 됩니다.

필드의 대부분은 우리 발 아래 3,000km(1,900마일) 아래에 있는 지구의 외핵을 형성하는 과열되고 소용돌이치는 액체 철의 바다에 의해 생성됩니다. 자전거 발전기에서 회전하는 도체처럼 작동하여 전류와 끊임없이 변화하는 전자기장을 생성합니다.

3개의 동일한 위성으로 구성된 유럽 우주국(European Space Agency)의 Swarm 임무는 지각, 해양, 전리층 및 자기권에서 오는 다른 신호뿐만 아니라 지구의 핵에서 발생하는 이러한 자기 신호를 측정합니다.

2013년 3개의 Swarm 위성이 발사된 이후 과학자들은 데이터를 분석하여 다음과 같은 지구의 많은 자연 과정에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다. 우주 기후 나에게 물리학 및 역학 폭풍우가 몰아치는 대지의 심장.

유럽 ​​우주국(European Space Agency)의 Swarm 위성 임무에서 얻은 정보를 사용하여 과학자들은 7년마다 지구의 외핵 바깥 부분을 휩쓸고 있는 완전히 새로운 유형의 자기파를 발견했습니다. 이 놀라운 발견은 우리가 결코 볼 수 없는 세계에 대한 새로운 창을 엽니다. 이 신비한 파도는 7년마다 진동하며 연간 최대 1,500km(900마일)의 속도로 서쪽으로 퍼집니다. 크레딧: ESA / 행성 비전

우주에서 자기장 측정 이것은 지구 핵의 깊이를 조사할 수 있는 유일한 실제 방법입니다. 지진학 및 광물 물리학은 코어의 물리적 특성에 대한 정보를 제공하지만 액체 외부 코어의 발전기 생성 운동에 대한 정보를 제공하지 않습니다.

그러나 이제 과학자들은 Swarm 미션의 데이터를 사용하여 숨겨진 비밀을 발견했습니다.

잡지에 실린 논문 국립과학원 회보, 과학자 팀이 지구 외핵의 ‘표면’을 가로지르는 새로운 유형의 자기파를 발견한 방법을 설명합니다. 여기서 핵심은 맨틀과 만나는 부분입니다. 이 신비한 파도는 7년마다 진동하며 연간 최대 1,500km(900마일)의 속도로 서쪽으로 퍼집니다.

논문의 주저자인 그르노블 알프스 대학의 니콜라스 질레(Nicholas Gillet)는 “지구 물리학은 그러한 파동의 존재에 대해 오랫동안 이론화했지만 우리 연구에서 보여준 것보다 훨씬 더 오랜 기간 동안 발생하는 것으로 여겨져 왔다”고 말했다.

지구 기반 장비의 자기장 측정은 일종의 파동 운동이 있음을 시사했지만 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 밝히기 위해서는 우주에서의 측정이 제공하는 전 지구적 범위가 필요했습니다.

“우리는 Swarm의 위성 측정과 초기 독일 Champ 임무 및 덴마크 Ørsted 임무의 위성 측정을 지상 기반 데이터의 원인을 설명하기 위해 Geodynamo의 컴퓨터 모델과 결합했으며 이것이 우리의 발견으로 이어졌습니다.”

지구의 자전 때문에 이 파동은 회전축을 따라 일렬로 늘어서 있습니다. 이러한 파동과 관련된 운동 및 자기장 변화는 핵의 적도 부근에서 가장 강합니다.

이 연구는 7년 주기에 가까운 코리올리 자기장을 보여주지만, 다른 주기에서 진동하는 그러한 파도의 존재에 대한 의문은 여전히 ​​남아 있습니다.

Gillett 박사는 “자기파는 지구의 유체 코어 깊숙이 있는 교란으로 인해 발생하며 부력 기둥과 관련이 있을 수 있습니다. 각 파동은 지속 시간과 일반적인 길이 규모에 따라 결정되며 기간은 작용하는 힘의 특성에 따라 달라집니다. 자기 코리올리 파, 기간은 심장 내부 자기장의 강도를 나타냅니다.

“우리 연구에 따르면 이와 같은 다른 파동이 있을 수 있으며 더 오래 지속되지만 발견은 추가 연구에 달려 있습니다.”

ESA의 Swarm 미션 과학자인 Elias Daras는 “이번 연구는 지구 외핵 내부의 자기장에 대한 과학적 모델을 확실히 개선할 것입니다. 또한 하부 맨틀의 전기 전도도에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것입니다. 지구의 열 역사.”

참조: Nicholas Gillett, Felix Gerek, Dominic Gault, Tobias Schweiger, Julian Ober 및 Matthew Estas의 “위성 자기 데이터는 지구 핵의 경년파를 나타냅니다”, 2022년 3월 21일 여기에서 사용 가능 국립과학원 회보.
DOI: 10.1073/pnas.2115258119

유럽우주국(European Space Agency)의 사회를 위한 과학(Science for Society) 프로그램의 지원으로 이 연구는 이번 주 독일 본에서 열리는 유럽우주국(European Space Agency)의 살아있는 행성 심포지엄(Living Planet Symposium)에서 발표되었습니다. 참석자들은 지구에 대한 최신 과학적 발견과 우주에서 지구를 관찰하는 것이 기후 위기에 대처하기 위한 환경 연구 및 행동을 지원하는 방법에 대해 듣습니다. 그들은 또한 새로운 우주 기술과 빠르게 변화하는 지구 관측 분야에서 나타나는 새로운 기회에 대해 듣습니다. 선택한 세션이 방송됩니다. 참조 ESA 웹 TV 채널.