ESA's Swarm-satellieten zien fijne details in een van de moeilijkste lagen van het aardmagnetisch veld om te ontrafelen - evenals de magnetische geschiedenis van onze planeet die op de aardkorst is afgedrukt.

Het magnetisch veld van de aarde kan worden gezien als een enorme cocon, ons te beschermen tegen kosmische straling en geladen deeltjes die onze planeet bombarderen in zonnewind. Zonder het, leven zoals we het kennen zou niet bestaan.

Het grootste deel van het veld wordt gegenereerd op diepten van meer dan 3000 km door de beweging van gesmolten ijzer in de buitenste kern. De overige 6% is deels te wijten aan elektrische stromen in de ruimte rond de aarde, en deels vanwege gemagnetiseerde rotsen in de bovenste lithosfeer - het stijve buitenste deel van de aarde, bestaande uit de korst en de bovenmantel.

Hoewel dit 'lithosferische magnetische veld' erg zwak is en daarom moeilijk te detecteren vanuit de ruimte, het Swarm-trio kan zijn magnetische signalen in kaart brengen. Na drie jaar gegevens verzamelen, de kaart met de hoogste resolutie van dit veld uit de ruimte tot nu toe is vrijgegeven.

"Door zwermmetingen te combineren met historische gegevens van de Duitse CHAMP-satelliet, en met behulp van een nieuwe modelleringstechniek, was het mogelijk om de kleine magnetische signalen van aardkorstmagnetisatie te extraheren, " verklaarde Nils Olsen van de Technische Universiteit van Denemarken, een van de wetenschappers achter de nieuwe kaart.

ESA's Swarm-missiemanager, Rune Floberghagen, toegevoegd:"Het is niet eenvoudig om de korst van onze thuisplaneet te begrijpen. We kunnen er niet eenvoudig doorheen boren om de structuur te meten, compositie en geschiedenis.

"Metingen vanuit de ruimte zijn van grote waarde omdat ze een scherp globaal beeld bieden van de magnetische structuur van de stijve buitenste schil van onze planeet."

Gepresenteerd op de Swarm Science Meeting van deze week in Canada, de nieuwe kaart toont gedetailleerde variaties op dit gebied, nauwkeuriger dan eerdere op satellieten gebaseerde reconstructies, veroorzaakt door geologische structuren in de aardkorst.

Een van deze afwijkingen komt voor in de Centraal-Afrikaanse Republiek, gecentreerd rond de stad Bangui, waar het magnetische veld aanzienlijk scherper en sterker is. De oorzaak van deze anomalie is nog onbekend, maar sommige wetenschappers speculeren dat het het resultaat kan zijn van een meteorietinslag van meer dan 540 miljoen jaar geleden.

Het magnetische veld is in een permanente staat van flux. Magnetische noorden dwaalt, en om de paar honderdduizend jaar verandert de polariteit zodat een kompas naar het zuiden wijst in plaats van naar het noorden.

Wanneer nieuwe korst wordt gegenereerd door vulkanische activiteit, voornamelijk langs de oceaanbodem, ijzerrijke mineralen in het stollende magma zijn gericht op het magnetische noorden, dus het vastleggen van een 'momentopname' van het magnetische veld in de staat waarin het zich bevond toen de rotsen afkoelden.

Omdat magnetische polen in de loop van de tijd heen en weer bewegen, de gestolde mineralen vormen 'strepen' op de zeebodem en geven een verslag van de magnetische geschiedenis van de aarde.

De nieuwste kaart van Swarm geeft ons een ongekend globaal beeld van de magnetische strepen die verband houden met platentektoniek die worden weerspiegeld in de mid-oceanische ruggen in de oceanen.

"Deze magnetische strepen zijn het bewijs van poolomkeringen en het analyseren van de magnetische afdrukken van de oceaanbodem maakt de reconstructie van eerdere kernveldveranderingen mogelijk. Ze helpen ook bij het onderzoeken van tektonische plaatbewegingen, " zei Dhananjay Ravat van de Universiteit van Kentucky in de VS.

"De nieuwe kaart definieert magnetische veldkenmerken tot ongeveer 250 km en zal helpen bij het onderzoeken van de geologie en temperaturen in de lithosfeer van de aarde."