Een geofysicus van de University of Kentucky helpt een internationaal team van wetenschappers om dramatische nieuwe informatie over het aardmagnetisch veld te onthullen.

Twee jaar geleden, Dhananjay Ravat, die een professor is in de Britse departementen van Aard- en Milieuwetenschappen en Natuur- en Sterrenkunde, werd door de leider van de Swarm Satellite Constellation Application and Research Facility van de European Space Agency (ESA) gevraagd om met hun team samen te werken om een ​​kaart te maken van de magnetische kenmerken van de aardse lithosfeer. Ravat, die heeft gewerkt aan geofysische gegevens van verschillende ruimtemissies rond de aarde, Mars en de maan, was geïntrigeerd door het Swarm-project, en zijn betrokkenheid leidde uiteindelijk tot de ontwikkeling van de kaart met de hoogste resolutie van het magnetische veld van de planeet vanuit de ruimte tot nu toe.

ESA lanceerde drie ruimtevaartuigen, bekend als de zwermsatellieten, in 2013 in de baan van de aarde om het lithosferische magnetische veld van de planeet te volgen en te bestuderen. Het veld is verantwoordelijk voor het afbuigen van gevaarlijke zonnewinden, en beïnvloedt het klimaat en de rotatie van de planeet. Tot nu toe, wetenschappers zijn niet in staat geweest om het magnetische veld volledig in kaart te brengen, maar dankzij de Swarm-missie, ze hebben nu een vollediger begrip.

"De afgelopen 50 jaar worden magnetische velden in de ruimte gemeten door satellieten, maar het is de meting van magnetische 'gradiënten' van de drie Swarm-satellieten en gegevens van een eerdere Duitse CHAMP-satelliet die dit de hoogst mogelijke resolutie maken, Ravat zei. "Verlopen veranderen over kortere afstanden dan de velden zelf en ze hebben ook het vermogen om magnetische achtergrondeffecten uit de kern van de aarde te elimineren, ionosfeer en magnetosfeer - waarvan sommige problematisch waren uit eerdere studies. Het is ook de eerste keer dat iemand een magnetische variatiekaart heeft samengesteld uit alleen de gradiënten van het veld."

De kaart onthult ook zeer gedetailleerd de "polarity flips" van de aarde. Elke 700, 000 jaar of zo, De polen van de aarde keren om. Dit betekent dat de wijzer op een kompas op een dag weer naar het zuiden wijst, en die omkering zou kunnen gebeuren op menselijke tijdschaal sinds de laatste omkering plaatsvond rond 720, 000 jaar geleden. Deze nieuwe kaart toont opvallende patronen van deze omgedraaide polariteiten in de loop van de tijd - gestolde mineralen hebben "strepen" gevormd op de zeebodem en geven een verslag van de magnetische geschiedenis van de aarde.

"Deze strepen zijn symmetrisch rond de mid-oceanische rug, ' zei Ravat. 'Ze vertellen ons hoe het aardmagnetisch veld zich in het verleden gedroeg. Daarom is deze kaart zo belangrijk, het is een continu verslag van de laatste 200 miljoen jaar van de geschiedenis van de aarde."

De nieuwe kaart kan magnetische veldkenmerken tot ongeveer 250 kilometer definiëren en zal wetenschappers helpen bij het onderzoeken van geologie en temperaturen in de lithosfeer van de aarde, vooral in delen van het Afrikaanse continent die geen gedetailleerde kaarten met variaties in magnetische velden hebben.

"We beginnen net te begrijpen hoe deze kaart het begrip van de aardkorst en zijn minerale hulpbronnen zal veranderen, " zei Ravat. "Tot nu toe hebben we gekeken naar een paar bekende magnetische kenmerken. Een van de sterke kenmerken die zijn waargenomen, is de Bangui-regio in Centraal-Afrika en er zijn een aantal verschillende hypothesen over de oorsprong ervan, een met een gigantische meteorietinslag. De hoge resolutie van de nieuwe kaart zal onderscheid kunnen maken tussen verschillende concurrerende hypothesen over de oorsprong ervan. Maar één ding is zeker, de kaart zal de aandacht vestigen op dit vergeten continent."