O porțiune uriașă slăbită a câmpului magnetic al Pământului s-a extins până la jumătate din suprafața Europei

Sursa foto: Sciencedaily

Datele recente obținute de constelația de sateliți Swarm a Agenției Spațiale Europene arată că un vast punct slab din câmpul magnetic al Terrei s-a mărit dramatic în ultimii ani. Denumită Anomalia din Atlanticul de Sud, această zonă de câmp magnetic atenuat a crescut de la 2014 până în prezent cu o suprafață aproape echivalentă cu jumătate din suprafața continentală a Europei, iar un sector situat la sud-vest de Africa a început să se slăbească și mai rapid începând cu 2020. Observațiile aduc indicii despre dinamici neobișnuite în miezul exterior topit al planetei.

Cum generează Pământul câmpul magnetic

Câmpul magnetic care înconjoară planeta este produs în interiorul acesteia, la aproximativ 3.000 km sub suprafață, într-un strat fluid de fier topit ce umple miezul exterior. Mișcarea acestui material electric conductor generează curenți electrici, iar aceștia creează câmpul electromagnetic ce variază în timp și protejează Terra de radiațiile cosmice și particulele încărcate provenite din Soare. Procesul poate fi comparat, într-o analogie simplificată, cu mișcarea unui conductor rotitor dintr-o dinamo de bicicletă, dar mecanismele reale sunt mult mai complexe și turbulente.

Constelația Swarm și observarea schimbărilor

Misiunea Swarm, dezvoltată în cadrul programului FutureEO al ESA, include trei sateliți identici care măsoară semnalele magnetice provenite din miezul, mantaua și scoarța Pământului, precum și contribuțiile din ionosferă și magnetosferă. Aceste măsurători detaliate permit oamenilor de știință să descompună sursele variate ale magnetismului și să înțeleagă de ce intensitatea câmpului se slăbește în unele regiuni și crește în altele.

Perioadă extinsă de observații

Analiza a acoperit un interval de 11 ani de observații continue furnizate de Swarm. Lansat pe 22 noiembrie 2013, Swarm a depășit durata de viață planificată și a devenit esențial pentru menținerea unor înregistrări pe termen lung ale câmpului magnetic global. Datele Swarm stau la baza modelelor globale folosite pentru navigație, urmărirea pericolelor datorate vremii spațiale și studiul sistemului Pământului de la interiorul profund până în înalta atmosferă.

De ce contează Anomalia din Atlanticul de Sud

Anomalia din Atlanticul de Sud a fost recunoscută încă din secolul al XIX-lea, inițial în zona sud-est a Americii de Sud. Aceasta rămâne atent monitorizată din cauza implicațiilor pentru siguranța spațială: sateliții care traversează această regiune sunt expuși unor niveluri crescute de radiație, ceea ce mărește riscul defecțiunilor tehnice, al avariilor ale hardware-ului și chiar al întreruperilor temporare ale funcționării echipamentelor.

Cele mai recente analize, publicate în revista Physics of the Earth and Planetary Interiors, arată că Anomalia din Atlanticul de Sud s-a extins în mod constant între 2014 și 2025. Începând din 2020, o zonă din Atlanticul sud-vestic, de la sud-vest de Africa, a înregistrat un proces de slăbire magnetică mai accelerat decât restul anomaliilor.

Un pattern complex, nu un bloc uniform

„Anomalia din Atlanticul de Sud nu este doar un bloc singular,” explică Chris Finlay, profesor de geomagnetism la Universitatea Tehnică din Danemarca și autor principal al studiului. „Se modifică diferit în direcția Africii față de zona Atlanticului de Sud din apropierea Americii de Sud. Există ceva special în această regiune care cauzează o slăbire mai intensă a câmpului.”

Patch-uri de flux invers și dinamica miezului

Comportamentul neobișnuit este asociat cu structuri la limita dintre miezul exterior lichid și mantaua solidă, denumite patch-uri de flux invers. Aceste zone reprezintă locuri în care câmpul magnetic se comportă neașteptat: în loc să iasă din miez spre exterior în emisfera sudică, liniile de câmp intră înapoi în miez. Datele Swarm permit cercetătorilor să observe unul dintre aceste patch-uri deplasându-se spre vest peste Africa, contribuind astfel la slăbirea accentuată observată sub această zonă.

Ce semnifică fluxul invers

Patch-urile de flux invers sunt expresia unor procese dinamice complexe din miezul exterior: curenți și mișcări locale ale fierului topit care pot modifica topografia magnetică la suprafață. Prezența și mișcarea acestor caracteristici sugerează activitate internă care nu este uniformă pe toată circunferința geoidului, ceea ce determină variații spațiale și temporale ale câmpului magnetic global.

Swarm stabilește un nou record magnetic

Pe lângă descoperirile privind Anomalia din Atlanticul de Sud, misiunea Swarm a atins o bornă importantă: deține acum cea mai lungă înregistrare continuă din spațiu a câmpului magnetic terestru. Această continuitate este critică pentru modele globale care sunt folosite în aplicații operaționale, precum navigația și monitorizarea hazardelor spațiale, dar și pentru proiectarea viitoarelor misiuni spațiale.

Perspective pentru viitor

Managerul misiunii Swarm la ESA, Anja Strømme, a subliniat importanța seriilor de date extinse: „Este minunat să vedem imaginea de ansamblu a Pământului nostru dinamic datorită seriei de date prelungite de la Swarm. Sateliții sunt sănătoși și furnizează date excelente, astfel că sperăm să extindem această înregistrare dincolo de 2030, când minimul solar ne va permite perspective fără precedent asupra planetei.”

Creșteri și scăderi ale intensității magnetice la nivel global

Rezultatele recente evidențiază natura extrem de dinamică a magnetismului terestru. În emisfera sudică există o regiune în care câmpul magnetic este deosebit de puternic; în emisfera nordică există două astfel de zone: una în apropierea Canadei și alta peste Siberia. Datele Swarm arată că de la începutul misiunii regiunea cu câmp puternic din Siberia s-a intensificat, în timp ce regiunea din zona Canadei s-a slăbit.

Regiunea puternică din Canada s-a contractat cu 0,65% din suprafața Pământului, o suprafață aproximativ comparabilă cu mărimea Indiei. În schimb, regiunea puternică din Siberia s-a extins cu 0,42% din suprafața Pământului, ceea ce corespunde aproximativ mărimii Groenlandei. Aceste schimbări reflectă activități complexe în miezul turbulent al planetei și sunt legate de deplasarea treptată a polului magnetic nordic către Siberia în ultimii ani.

Impact asupra navigației

Mutarea acestor regiuni puternice și slabe influențează sistemele de navigație care se bazează pe echilibrul între aceste zone magnetice. Modificările în poziția polilor magnetici și în distribuția intensității câmpului necesită actualizări periodice ale modelelor magnetice utilizate pentru navigație aeriană, maritimă și terestră.

Surse științifice și date

Concluziile se bazează pe analiza unui set extins de date și sunt detaliate într-un studiu publicat în 2025 în revista Physics of the Earth and Planetary Interiors, semnat de C.C. Finlay, C. Kloss și N. Gillet. Materialele informative ale Agenției Spațiale Europene oferă contextul misiunii Swarm și evidențiază relevanța acestor observații pentru înțelegerea dinamicii interne a Pământului.

Pentru o documentare suplimentară, cititorii pot consulta materialele furnizate de Agenția Spațială Europeană și pagina dedicată știrii publicate online: Pagina ESA despre descoperirile Swarm, Articolul publicat pe ScienceDaily și referința științifică a lucrării: DOI:10.1016/j.pepi.2025.107447.

Observațiile recente subliniază importanța menținerii unor misiuni spațiale capabile să măsoare câmpul magnetic în timp real și pe termen lung, astfel încât comunitatea științifică să poată detecta, interpreta și răspunde la schimbările profunde care au loc în interiorul planetei noastre.