Terwijl vulkaanuitbarstingen en aardbevingen dienen als onmiddellijke herinnering dat de binnenkant van de aarde allesbehalve rustig is, zijn er ook andere, meer ongrijpbare, dynamische processen die diep onder de aarde plaatsvinden. Met behulp van informatie van ESA's Swarm-satellietmissie hebben wetenschappers een volledig nieuw type magnetische golf ontdekt die om de zeven jaar over het buitenste deel van de buitenste kern van de aarde strijkt. Deze fascinerende vondst, gepresenteerd op ESA's Living Planet Symposium, opent een nieuw venster in een wereld die we nooit kunnen zien.

Het magnetisch veld van de aarde is als een enorme bel die ons beschermt tegen de aanval van kosmische straling en geladen deeltjes die worden gedragen door krachtige winden die ontsnappen aan de zwaartekracht van de zon en door het zonnestelsel stromen. Zonder ons magnetisch veld zou het leven zoals we het kennen niet bestaan.

Inzicht in hoe en waar ons magnetisch veld precies wordt opgewekt, waarom het constant fluctueert, hoe het interageert met zonnewind en, inderdaad, waarom het momenteel verzwakt, is niet alleen van academisch belang, maar ook van voordeel voor de samenleving. Zonnestormen kunnen bijvoorbeeld communicatienetwerken en navigatiesystemen en satellieten beschadigen, dus hoewel we niets kunnen doen aan veranderingen in het magnetische veld, helpt het begrijpen van deze onzichtbare kracht om voorbereid te zijn.

Het grootste deel van het veld wordt gegenereerd door een oceaan van oververhit, wervelend vloeibaar ijzer die de buitenste kern van de aarde 3.000 km onder onze voeten vormt. Hij werkt als de draaiende geleider in een fietsdynamo en wekt elektrische stromen en het continu veranderende elektromagnetische veld op.

De Swarm-missie van ESA, die bestaat uit drie identieke satellieten, meet deze magnetische signalen die afkomstig zijn van de kern van de aarde, evenals andere signalen die afkomstig zijn van de korst, oceanen, ionosfeer en magnetosfeer.

Sinds de lancering van het trio Swarm-satellieten in 2013 hebben wetenschappers hun gegevens geanalyseerd om nieuw inzicht te krijgen in veel van de natuurlijke processen van de aarde, van ruimteweer tot de fysica en dynamiek van het stormachtige hart van de aarde.

Het meten van ons magnetisch veld vanuit de ruimte is de enige echte manier om tot diep in de kern van de aarde te tasten. Seismologie en mineraalfysica geven informatie over de materiaaleigenschappen van de kern, maar ze werpen geen licht op de dynamo-genererende beweging van de vloeibare buitenkern.

Maar nu hebben wetenschappers met behulp van gegevens van de Swarm-missie een verborgen geheim blootgelegd.

Een paper, gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences , beschrijft hoe een team van wetenschappers een nieuw type magnetische golf ontdekte die over het "oppervlak" van de buitenste kern van de aarde strijkt, waar de kern de mantel raakt. Deze mysterieuze golf oscilleert elke zeven jaar en plant zich naar het westen voort met wel 1500 kilometer per jaar.

Nicolas Gillet, van de Université Université Grenoble Alpes en hoofdauteur van het artikel, zei:"Geofysici hebben lang getheoretiseerd over het bestaan ​​van dergelijke golven, maar men dacht dat ze plaatsvonden over veel langere tijdschalen dan ons onderzoek heeft aangetoond.

"Metingen van het magnetische veld van instrumenten op basis van het aardoppervlak suggereerden dat er een soort golfactie was, maar we hadden de wereldwijde dekking nodig die wordt geboden door metingen vanuit de ruimte om te onthullen wat er werkelijk aan de hand is.

"We combineerden satellietmetingen van Swarm, en ook van de eerdere Duitse Champ-missie en Deense Ørsted-missie, met een computermodel van de geodynamo om uit te leggen wat de grondgegevens hadden opgeleverd - en dit leidde tot onze ontdekking."

Door de draaiing van de aarde staan ​​deze golven in kolommen langs de draaiingsas. De beweging en veranderingen in het magnetische veld die met deze golven gepaard gaan, zijn het sterkst in de buurt van het equatoriale gebied van de kern.

Hoewel het onderzoek magneto-Coriolis-golven vertoont in de buurt van een periode van zeven jaar, blijft de vraag of dergelijke golven in verschillende perioden zouden oscilleren, bestaan.

Dr. Gillet voegde toe:"Magnetische golven worden waarschijnlijk veroorzaakt door verstoringen diep in de vloeistofkern van de aarde, mogelijk gerelateerd aan drijfpluimen. Elke golf wordt gespecificeerd door zijn periode en typische lengteschaal, en de periode hangt af van de kenmerken van de krachten Voor magneto-Coriolis-golven is de periode een indicatie van de intensiteit van het magnetische veld in de kern.

"Ons onderzoek suggereert dat er waarschijnlijk nog meer van dergelijke golven zullen bestaan, waarschijnlijk met langere perioden, maar hun ontdekking is afhankelijk van meer onderzoek."

Ilias Daras, wetenschapper op het gebied van de zwermmissie van ESA, merkte op:"Dit huidige onderzoek zal zeker het wetenschappelijke model van het magnetische veld in de buitenste kern van de aarde verbeteren. Het kan ons ook nieuw inzicht geven in de elektrische geleidbaarheid van het onderste deel van de mantel en ook van de thermische geschiedenis van de aarde." + Verder verkennen

Niet-assymmetrische golfachtige patronen geïdentificeerd in het equatoriale gebied van de kern van de aarde