Vedci z Európskej vesmírnej agentúry (ESA) využili jedenásť rokov dát zo satelitnej misie Swarm, aby odhalili dramatické rozšírenie slabého miesta v magnetickom poli Zeme nad južným Atlantikom. Juhoatlantická anomália sa od roku 2014 rozšírila o oblasť takmer polovičnej veľkosti kontinentálnej Európy, pričom jej vplyv zasahuje nielen do bezpečnosti satelitov, ale aj do nášho porozumenia geodynamike vnútra planéty.
Juhoatlantická anomália sa zväčšuje a mení
Magnetické pole Zeme je základným prvkom života na našej planéte. Chráni nás pred kozmickým žiarením aj nabitými časticami prichádzajúcimi zo Slnka. Vzniká najmä vďaka obrovskému oceánu roztaveného železa vo vonkajšom jadre Zeme, približne tritisíc kilometrov pod povrchom.
Pohyby tejto tekutej hmoty vytvárajú elektrické prúdy, ktoré generujú neustále sa meniace magnetické pole. Tento proces je však oveľa zložitejší, než by sa na prvý pohľad mohlo zdať.
Misia Swarm, súčasť programu Earth Observation FutureEO agentúry ESA, pozostáva z troch rovnakých satelitov. Tie detailne merajú magnetické signály vychádzajúce z jadra, plášťa, kôry, oceánov, ale aj z ionosféry a magnetosféry. Práve vďaka týmto presným meraniam vedci postupne odhaľujú príčiny oslabovania magnetického poľa v niektorých oblastiach a jeho posilňovania v iných.
Juhoatlantická anomália bola po prvý raz zaznamenaná už v 19. storočí juhovýchodne od Južnej Ameriky. Dnes je predmetom intenzívneho výskumu najmä z hľadiska bezpečnosti satelitov. Keď totiž prelietajú ponad túto oblasť, sú vystavené vyšším dávkam žiarenia, čo môže viesť k technickým poruchám, poškodeniu elektroniky alebo výpadkom komunikácie.
Najnovšie výsledky, publikované v októbri v časopise Physics of the Earth and Planetary Interiors, ukazujú, že od roku 2014 až do roku 2025 sa Juhoatlantická anomália zväčšovala stabilným tempom. Avšak oblasť Atlantiku juhozápadne od Afriky zaznamenala od roku 2020 ešte rýchlejšie slabnutie magnetického poľa.
Zvláštne správanie magnetického poľa nad Afrikou
„Juhoatlantická anomália nie je jednoliata masa,“ vysvetľuje profesor geomagnetizmu Chris Finlay z Technickej univerzity v Dánsku, hlavný autor štúdie. „Mení sa rozdielne v smere k Afrike ako v smere k Južnej Amerike. V tejto oblasti sa deje niečo výnimočné, čo spôsobuje intenzívnejšie oslabovanie magnetického poľa.“
Tento jav súvisí s neobvyklými vzormi v magnetickom poli na rozhraní medzi vonkajším jadrom a horninovým plášťom Zeme, ktoré vedci nazývajú zóny spätného toku. Za normálnych okolností vychádzajú magnetické siločiary zo zemského jadra.
V oblasti anomálie sa však objavujú miesta, kde magnetické pole smeruje opačne, a to späť do jadra. Práve vďaka dátam zo Swarmu môžu vedci sledovať, ako sa jedna z týchto oblastí posúva smerom na západ nad Afriku, čo ďalej prispieva k oslabovaniu poľa v tomto regióne.
Swarm poskytuje najdlhší záznam z vesmíru
Najnovší model magnetického poľa vytvorený na základe dát zo Swarmu predstavuje nový míľnik. Satelity misie Swarm, ktoré ESA vypustila 22. novembra 2013 ako štvrtú misiu programu Earth Explorer, poskytujú najdlhší nepretržitý záznam meraní magnetizmu Zeme z vesmíru. Aj keď boli pôvodne koncipované ako technologické demonštrátory, dnes sú kľúčovým nástrojom na sledovanie dlhodobých trendov.
Údaje zo Swarmu sa využívajú pri tvorbe globálnych magnetických modelov, ktoré sú základom pre navigáciu, sledovanie kozmického počasia aj hlbšie pochopenie geofyzikálnych procesov od jadra Zeme až po okraj atmosféry.
Podľa manažérky misie Swarm Anje Stromme je dlhodobý záznam misie nesmierne cenný: „Je úžasné, že vďaka dlhodobej časovej sérii dát zo Swarmu môžeme vidieť veľký obraz dynamiky našej planéty. Všetky satelity sú v dobrom technickom stave a poskytujú výborné dáta, takže dúfame, že túto sériu budeme môcť rozšíriť až do roku 2030. V období solárneho minima očakávame ďalšie unikátne pohľady na našu planétu.“
Magnetické pole nad Sibírom silnie, nad Kanadou slabne
Výsledky tiež odhaľujú, že magnetické pole Zeme sa správa veľmi dynamicky. V južnej pologuli existuje jedno miesto s výrazne silným poľom, zatiaľ čo v severnej sú dve, a to jedno nad Kanadou a druhé nad Sibírou.
„Keď sa snažíme porozumieť magnetickému poľu Zeme, musíme si uvedomiť, že nejde o jednoduchý dipól, ako si mnohí myslia. Až satelity ako Swarm nám umožňujú detailne mapovať štruktúru poľa a sledovať jeho zmeny v čase,“ uvádza profesor Finlay.
Od začiatku misie Swarm sa pole nad Sibírou posilnilo, zatiaľ čo nad Kanadou zoslablo. Kanadská oblasť silného poľa sa zmenšila o 0,65 percenta povrchu Zeme, čo zodpovedá približne rozlohe Indie. Naopak, sibírska oblasť sa rozšírila o 0,42 percenta, čo je približne veľkosť Grónska. Tento posun je dôsledkom turbulentných procesov v jadre Zeme a súvisí aj s tým, že severný magnetický pól sa v posledných rokoch pohybuje smerom k Sibíri.
