In een gebied dat zich uitstrekt van Afrika tot Zuid-Amerika, Het magnetisch veld van de aarde wordt geleidelijk zwakker. Dit vreemde gedrag zet geofysici voor een raadsel en veroorzaakt technische storingen in satellieten die rond de aarde draaien. Wetenschappers gebruiken gegevens van ESA's zwermconstellatie om ons begrip van dit gebied dat bekend staat als de 'Zuid-Atlantische anomalie' te verbeteren.

Het magnetisch veld van de aarde is van vitaal belang voor het leven op onze planeet. Het is een complexe en dynamische kracht die ons beschermt tegen kosmische straling en geladen deeltjes van de zon. Het magnetische veld wordt grotendeels opgewekt door een oceaan van oververhitte, wervelend vloeibaar ijzer dat de buitenste kern vormt, ongeveer 3000 km onder onze voeten. Als draaiende geleider in een fietsdynamo, het creëert elektrische stromen, Die op zijn beurt, genereren ons continu veranderende elektromagnetische veld.

Dit veld is verre van statisch en varieert zowel in sterkte als in richting. Bijvoorbeeld, recente studies hebben aangetoond dat de positie van de magnetische noordpool snel verandert.

In de afgelopen 200 jaar, het magnetische veld heeft wereldwijd ongeveer 9% van zijn kracht verloren. Tussen Afrika en Zuid-Amerika heeft zich een groot gebied met verminderde magnetische intensiteit ontwikkeld dat bekend staat als de Zuid-Atlantische anomalie.

Van 1970 tot 2020, de minimale veldsterkte in dit gebied is gedaald van ongeveer 24 000 nanotesla tot 22 000, terwijl tegelijkertijd het gebied van de anomalie is gegroeid en naar het westen is verplaatst met een snelheid van ongeveer 20 km per jaar. In de afgelopen vijf jaar, een tweede centrum van minimale intensiteit is ten zuidwesten van Afrika ontstaan, wat aangeeft dat de Zuid-Atlantische Anomalie zich in twee afzonderlijke cellen zou kunnen splitsen.

Het magnetisch veld van de aarde wordt vaak gevisualiseerd als een krachtige dipolaire staafmagneet in het centrum van de planeet, ongeveer 11° ten opzichte van de rotatie-as gekanteld. Echter, de groei van de Zuid-Atlantische Anomalie geeft aan dat de processen die betrokken zijn bij het genereren van het veld veel complexer zijn. Eenvoudige dipolaire modellen zijn niet in staat om de recente ontwikkeling van het tweede minimum te verklaren.

Wetenschappers van de Swarm Data, Innovation and Science Cluster (DISC) gebruikt gegevens van ESA's Swarm-satellietconstellatie om deze anomalie beter te begrijpen. Zwermsatellieten zijn ontworpen om de verschillende magnetische signalen waaruit het aardmagnetisch veld bestaat, te identificeren en nauwkeurig te meten.

Jurgen Matzka, van het Duitse onderzoekscentrum voor geowetenschappen, zegt, "De nieuwe, oostelijk minimum van de Zuid-Atlantische Oceaan Anomalie is de afgelopen tien jaar verschenen en ontwikkelt zich de laatste jaren krachtig. We hebben veel geluk dat de Swarm-satellieten in een baan om de aarde zijn om de ontwikkeling van de Zuid-Atlantische Anomalie te onderzoeken. De uitdaging is nu om de processen in de kern van de aarde te begrijpen die deze veranderingen aandrijven."

Er is gespeculeerd of de huidige verzwakking van het veld een teken is dat de aarde op weg is naar een eminente poolomkering - waarbij de magnetische noord- en zuidpolen van plaats wisselen. Dergelijke gebeurtenissen hebben zich in de geschiedenis van de planeet vele malen voorgedaan en ook al zijn we veel te laat met de gemiddelde snelheid waarmee deze omkeringen plaatsvinden (ongeveer elke 250.000 jaar), de intensiteitsdip in de Zuid-Atlantische Oceaan die zich nu voordoet, ligt ruim binnen wat als normale niveaus van fluctuaties wordt beschouwd.

Op oppervlakteniveau, de Zuid-Atlantische Anomalie is geen reden tot ongerustheid. Echter, satellieten en andere ruimtevaartuigen die door het gebied vliegen, hebben meer kans op technische storingen omdat het magnetische veld in deze regio zwakker is, zodat geladen deeltjes de hoogten van satellieten in een lage baan om de aarde kunnen binnendringen.

Het mysterie van de oorsprong van de Zuid-Atlantische Anomalie moet nog worden opgelost. Echter, één ding is zeker:magnetische veldobservaties van Swarm bieden opwindende nieuwe inzichten in de nauwelijks begrepen processen van het binnenste van de aarde.