Ο πυρήνας και ο φλοιός από το Swarm
Agency

Η μαγνητική πολυπλοκότητα αρχίζει να ξεμπερδεύεται

22/06/2015 349 views 2 likes
ESA / Space in Member States / Greece

Μετά από ένα χρόνο σε τροχιά, οι τρεις δορυφόροι Swarm έδωσαν μια πρώτη ματιά στο εσωτερικό της Γης και άρχισαν να ρίχνουν νέο φως στη δυναμική της ανώτερης ατμόσφαιρας - από την ιονόσφαιρα περίπου 100 χιλιόμετρα πάνω, έως τα εξωτερικά όρια της προστατευτικής μαγνητικής ασπίδας μας.

Μια σειρά επιστημονικών άρθρων που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Geophysical Research Letters και συλλέχθηκαν σε ένα ειδικό τεύχος, επιβεβαιώνει τη σημαντική δυναμική αυτής της μοναδικής αποστολής.

Ο Rune Floberghagen, ο Διευθυντή της αποστολής Swarm της ESA, είπε, "Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όλη η σχολαστική προσπάθεια που κατέστησε το Swarm την καλύτερη αποστολή διαστημικής μαγνητομετρίας όλων των εποχών αποδίδει καρπούς."

Η αποστολή Swarm είναι επιφορτισμένη με τη μέτρηση και το «ξεμπέρδεμα» των διαφόρων μαγνητικών σημάτων που προέρχονται από τον πυρήνα της Γης, τον μανδύα, το φλοιό, τους ωκεανούς, την ιονόσφαιρα και τη μαγνητόσφαιρα - μια επιχείρηση που θα διαρκέσει τουλάχιστον τέσσερα χρόνια μέχρι να ολοκληρωθεί.

Με τον τρόπο αυτό, η αποστολή θα παρέχει πληροφορίες για πολλές φυσικές διεργασίες, από εκείνες που συμβαίνουν βαθιά μέσα στον πλανήτη έως τις καιρικές συνθήκες στο διάστημα που προκαλούνται από την ηλιακή δραστηριότητα. Με τη σειρά τους, αυτές οι πληροφορίες θα δώσουν μια καλύτερη κατανόηση του γιατί το μαγνητικό πεδίο εξασθενεί.

Play
$video.data_map.short_description.content
Swarm: διαφοροποιημένη τροχιά
Access the video

Οι τρεις δορυφόροι μπορεί να είναι πανομοιότυποι, ωστόσο για τη βελτιστοποίηση της δειγματοληψίας στο χώρο και το χρόνο οι τροχιές τους είναι διαφορετικές και αλλάζουν με την πάροδο της ζωής της αποστολής – γεγονός που αποτελεί μια βασική πτυχή της αποστολής.

To Swarm είναι η πρώτη αποστολή που επωφελείται από τη «μαγνητική κλισιομετρία», η οποία επιτυγχάνεται με δύο από τους δορυφόρους να βρίσκονται σε τροχιά πλάι πλαί σε απόσταση περίπου 100 χιλιομέτρων. Αυτό χρησιμοποιείται για να διαλευκάνουν τις λεπτομέρειες του μαγνητικού πεδίου που παράγεται από μαγνητισμένους βράχους στο φλοιό της Γης.

Ο Nils Olsen από την DTU Space στη Δανία, δήλωσε, "Είμαστε εξαιρετικά ικανοποιημένοι με αυτά τα προκαταρκτικά αποτελέσματα.

"Όχι μόνο επικυρώνουν την έννοια της κλισιομετρίας, αλλά επιβεβαιώνουν επίσης την αξιοσημείωτη ακρίβεια των απόλυτων μαγνητικών μετρήσεων των δορυφόρων.

Ο σχηματισμός Swarm καθιστά πολύ πιο εύκολη την παρακολούθηση των αλλαγών που συμβαίνουν στο κύριο πεδίο που παράγεται στον πυρήνα της Γης, το οποίο μας προστατεύει από τα βλαβερά φορτισμένα κοσμικά σωματίδια.

Η πολυπλοκότητα του ρεύματος
Η πολυπλοκότητα του ρεύματος

Ένας από τους τρεις επικεφαλής προτείνοντες της αποστολής Swarm, ο Gauthier Hulot από το IPG Paris, πρόσθεσε, «το μαγνητικό πεδίο μας δημιουργείται σε μεγάλο βαθμό από τον εξωτερικό πυρήνα της Γης. Ο σχηματισμός παρέχει λεπτομέρειες σχετικά με τον τρόπο που το πεδίο αλλάζει και συνεπώς αποδυναμώνει την ασπίδα προστασίας μας.

"Αυτό είναι που θα καταστήσει δυνατό να προβλεφθεί ο τρόπος που αυτό το πεδίο θα εξελιχθεί κατά τις επόμενες δεκαετίες."

Πολύ νωρίς στην αποστολή, όταν οι τρεις δορυφόροι ήταν σε τροχιά πολύ πιο κοντά ο ένας με τον άλλον, πρώτα σαν πέρλες περασμένες σε ένα νήμα και αργότερα πλάι πλάι, με ένα δορυφόρο να φθάνει προοδευτικά σε ελαφρώς υψηλότερη τροχιά και να διαχωρίζεται από το κάτω ζεύγος, πολλά πλεονεκτήματα θα μπορούσαν να ληφθούν από τους δέκτες GPS, τα συστήματα απεικόνισης θερμικών-ιόντων και τους διαστημικούς βολιστήρες Langmuir, που συμπληρώνουν τα μαγνητόμετρα για κάθε δορυφόρο.

Κατά συνέπεια, τα περισσότερα από τα πρώτα αποτελέσματα επικεντρώνονται σε σήματα που παράγονται από τα δυναμικά ηλεκτρικά ρεύματα κοντά στη Γη.

Η προστατευτική ασπίδα της Γης
Η προστατευτική ασπίδα της Γης

Αυτό ρίχνει νέο φως στην συμπεριφορά των πολλών ρευμάτων που ρέουν μέσα στην ιονόσφαιρα και κατά μήκος των συνδέσεων προς τη μαγνητόσφαιρα.

Οδηγεί επίσης σε καλύτερη κατανόηση της δυναμικής των δομών μικρής κλίμακας του ιονοσφαιρικού πλάσματος, ακριβώς το είδος των φαινομένων που σχετίζονται με τις διαστημικές καιρικές συνθήκες που περιορίζουν τον εντοπισμό θέσης GPS και τις ραδιοφωνικές μεταδόσεις.

Όλα αυτά, ωστόσο, είναι μόνο τα πρώτα σε ό,τι είναι πιθανό να είναι μια μακρά λίστα αποτελεσμάτων.

Ο Roger Haagmans, επιστήμονας της αποστολής Swarm της ESA, είπε," Οι δορυφόροι Swarm θα είναι σε τροχιά για άλλα τρία χρόνια τουλάχιστον. Ενώ τα στοιχεία συσσωρεύονται, οι επιστήμονες θα βρουν χωρίς αμφιβολία κι άλλους πρωτότυπους τρόπους για να επωφεληθούν τα μέγιστα από την αποστολή.

"Νέα επιστήμη έχει ήδη προκύψει, για παράδειγμα, μια κοινή ανάλυση των δεδομένων από το Swarm και την αποστολή Space Science Cluster της ESA έχει δημοσιευθεί."

"Προς το παρόν, προτεραιότητα είναι να βεβαιωθούμε ότι η επιστημονική κοινότητα μπορεί να επωφεληθεί από τα πρώτα αποτελέσματα της αποστολής," παρατηρεί ο Nils Olsen, ο οποίος ηγείται του Swarm Satellite Constellation Application and Research Facility, μια κοινοπραξία Ευρωπαϊκών, Αμερικάνικων και Καναδικών ιδρυμάτων που είναι επιφορτισμένες με την παραγωγή προηγμένων μοντέλων των διαφόρων πηγών του γεωμαγνητικού πεδίου από τα δεδομένα Swarm.

Όλα αυτά τα αποτελέσματα θα παρουσιαστούν στο 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics στις 22 Ιουνίου έως 2 Ιουλίου στην Πράγα, Δημοκρατία της Τσεχίας.

Related Links