Jordens magnetiske anomalier

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Jordens magnetfelt beskytter dens overflade og dens indbyggere – inklusive alle mennesker med deres skrøbelige kroppe, samt følsom elektronik – mod dødelige kosmiske stråler og ladede partikler, der flyver fra solen. Men nogle steder er denne usynlige rustning ved at blive svækket, og hullerne vokser. Derfor studerer forskere fra hele verden meget omhyggeligt sådanne anomalier for bedre at forstå mekanikken i den magnetohydrodynamiske dynamo i planetens tarme samt forudsige ændringer i magnetfeltet.

En magnetisk anomali er en betydelig svækkelse af Jordens magnetfelt over et bestemt område på planetens overflade. Som navnet antyder, er Sydatlanten (SAA) placeret over den sydlige del af Atlanterhavet, delvist "dækker" Sydamerika og "klæber med halen" helt til det sydlige Afrika.

Denne formation har den største størrelse i en højde på omkring 500-600 kilometer. Ved havoverfladen er dens "projektion" noget mindre og manifesterer sig i magnetfeltets størrelse - det svarer til det i en højde på omkring tusind kilometer over de områder af jordens overflade, hvor der ikke er nogen anomalier.

Et sådant fald i magnetfeltet er endnu ikke farligt for vores planets indbyggere, men det skaber allerede alvorlige problemer for de ingeniører, der designer rumfartøjer og kontrollerer deres missioner. For eksempel drejer det legendariske Hubble-kredsløbsteleskop rundt om Jorden nøjagtigt i en højde af omkring 540 kilometer – det vil sige flere gange om dagen, det flyver nøjagtigt gennem anomalien. I disse minutter er arbejdet i rumlaboratoriet indstillet på grund af det øgede strålingsniveau.

Problemet er, at hvor Jordens magnetfelt svækkes, reduceres beskyttelsen af hele rummet omkring planeten mod solvinden og galaktiske stråler. Ladede partikler får mulighed for at suse næsten uden at afvige til jordens overflade og naturligvis kollidere med alt, hvad der kommer i deres vej.

For rumfartøjer er situationen med den sydatlantiske anomali yderligere kompliceret af strukturen af strålingsbælterne. Det er i denne region af Atlanten, at det indre Van Allen-bælte falder næsten ned til planetens overflade.

Van Allen-strålingsbælterne er to tæpper af Jorden dannet af ladede partikler (protoner og elektroner), der er fanget mellem vores planets magnetfeltlinjer.

Normalt er de fleste satellitter placeret under det indre bælte (kredser op til 1000 km ved apogeum) og er næsten ikke udsat for de ødelæggende virkninger af ioniserende stråling. Men den sydatlantiske anomali ødelægger stadig nerverne for astronauter og ingeniører i raket- og rumindustrien.

Ud over Hubble, som med jævne mellemrum må stoppe videnskabeligt arbejde, er mange andre køretøjer ofre for dette område i det nære jordrum: ISS har øget strålingsbeskyttelse, da den også flyver gennem denne anomali, formentlig er flere Globalstar-satellitter blevet beskadiget, og på pendulerne var de helt almindelige bærbare computere, der lukkede ned.

For mennesker passerer flyvningen gennem anomalien i en højde af 400 kilometer over Jorden heller ikke ubemærket - de fleste phosphener (blink bag lukkede øjne, der forårsager højenergiske elementarpartikler) observeres af astronauter og kosmonauter over Atlanten.

Hvad forårsagede denne ubehagelige opførsel af magnetfeltet - spørgsmålet er ikke helt lukket. Ifølge den generelt accepterede og velafprøvede teori fungerer Jordens flydende metalkerne under sin rotation og konstante blanding af konvektionsstrømme som en dynamo.

Men da dens struktur er heterogen, bevæger forskellige stofmasser sig i planetens tarme med lidt forskellige hastigheder. Disse udsving er overlejret på den magnetiske akses fejljustering med planetens rotationsakse og "resulerer" i en svækkelse af magnetfeltet over den sydlige del af Atlanten.

Moderne forskning viser, at den sydatlantiske anomali har været mere eller mindre stabil i mindst 8 millioner år og driver jævnt vestpå med en hastighed på omkring 0,3 grader om året.

Dette falder sammen med forskellen i rotationshastigheden af jordens overflade og de ydre lag af planetens kerne. Men det mest interessante er, at UAA ændrer form og gradvist deler sig i to dele. Denne proces har stået på i lang tid, og i en række kilder betragtes i første omgang to separate anomalier - brasilianske og Cape Town.

På planetens generelle sundhed har sådanne ændringer, så vidt det kan bedømmes, ikke en alvorlig indvirkning. Problemer opstår kun, når en person klatrer højere over overfladen - der er flere satellitter i kredsløb, og deres design bruger i stigende grad almindelige kommercielt tilgængelige komponenter.

Hvor alvorlig virkningen af øget stråling vil være på de enheder, der falder ind i anomalien under eller efter en stærk solstorm, kan kun tiden vise.