Har knekt magnetkoden fra bane

Forskningssatellittene Swarm har kartlagt magnetismen i jordas ytterste lag for å lære mer om magnetfeltet og jordas indre.

Swarm forsker på jordas magnetfelt og strømmen av elektrisk ladde partikler i og rundt planeten. Siden magnetfeltet skapes av jordas indre, avslører Swarm også forhold dypt under overflaten.

Jordas magnetfelt beskytter alt livet mot kosmisk stråling og solvinden, den enorme strømmen av elektrisk ladde partikler som sola hele tiden sender ut. Nå solvinden treffer magnetfeltet ser vi det som nordlys.

Til nå har Swarm avslørt at det i jordas indre finnes store og verdensomspennende strømmer av lava som minner om jetstrømmene i atmosfæren. Denne underjordiske jetstrømmen blir sterkere og sterkere, men forskerne vet ennå ikke hvorfor.

En liten del av jordas magnetfelt

Mesteparten av jordas magnetfelt dannes av flytende jern som spinner dypere enn 3000 kilometer under bakken, i den flytende ytre delen av jordas kjerne.

Men en liten del av magnetfeltet, rundt 6 prosent eller så, skyldes elektriske strømmer i rommet rundt jorda og magnetiske bergarter i litosfæren. Litosfæren består av jordas ytre skall og den øverste og faste delen av mantelen, som ligger like under skallet.

Det litosfæriske magnetfeltet er svært svakt og dermed vanskelig å måle fra rommet. Men etter tre år med undersøkelser ved hjelp av Swarm har den europeiske romorganisasjonen ESA nå publisert et globalt kart over magnetismen i litosfæren i høy oppløsning

 

- Ved å kombinere målinger fra Swarm med data fra den tyske satellitten CHAMP og en ny modelleringsteknikk er det mulig å se de svake signalene fra magnetfeltet i litosfæren, sier Nils Olsen ved Danmarks Tekniske Universitet til ESA.

Også Mars har magnetiske bergarter i overflaten. De skaper lokalt nordlys

Når de magnetiske polene bytter plass

Det nye globale kartet over den magnetiske litosfæren viser blant annet striper av skiftende magnetisme på havbunnen mellom kontinentene.

Jordas magnetfelt beskytter alt levende mot solvinden og kosmisk stråling og dannes av et lag flytende jern som spinner 3000 km i jordas indre. Grafikk: ESA/ATG Medialab

Disse stripene skyldes at jordas magnetiske poler bytter plass omtrent hvert hundre tusen år. Det samme skjer på sola med jevne mellomrom.

Ny havbunn dannes av vulkansk aktivitet mellom kontinentalplatene. Når denne lavaen størkner orienterer jernholdige bergarter seg etter den magnetiske nordpolen.

Ettersom de magnetiske polene bytter plass, størkner de jernholdige bergartene i ulik retning og danner stripemønster av omvendt rettet magnetisme.

- Det nye kartet vil gi økt kunnskap om endringer i jordas magnetfelt og bevegelser av kontinentalplatene, samt om geologien og temperaturen i litosfæren, sier Dhananjay Ravat ved Universitetet i Kentucky.

Magnetisk anomali i Sentral-Afrika

Det nye kartet over den magnetiske litosfæren viser også en anomali. Den ligger i Den sentralafrikanske republikk, under byen Bangui på grensen mot Den demokratiske republikken Kongo.

Her er magnetismen mye høyere enn i steinlagene rundt. Forskerne mener denne anomalien skyldes en meteoritt som slo ned for mer enn 540 millioner år siden.

Det nye globale kartet over den magnetiske litosfæren strekker seg ned til 250 kilometers dybde.

Anomali oppdaget av Swarm i den magnetiske litosfæren under byen Bangui i Den sentralafrikanske republikk. Grafikk: ESA/DTU/DLR

 - Å forske på litosfæren er ikke helt enkelt, for vi kan ikke bare bore gjennom den for å måle struktur, sammensetning og historie. Derimot gir målinger fra rommet et skarpt globalt blikk på den magnetiske strukturen til det faste ytre skallet til planeten vår, sier norske Rune Floberghagen som er ESAs leder for Swarm.

Swarm er en av forskningssatellittene i ESAs Earth Explorer-program.

Sammen med de operasjonelle satellittene i Copernicus, det europeiske programmet for miljøovervåking og samfunnssikkerhet, sørger Earth Explorer-satellittene for at forskerne får regelmessige og langsiktige data over mange ulike faktorer av jordas miljø. 

Slike lange dataserier er nødvendige for å kunne oppdage endringer som skjer over tid.