_ Pământul se schimbă, câmpul magnetic neregulat provoacă dureri de cap pentru navigația polară

Miezul exterior lichid topit al Pământului, compus în mare parte din fier și nichel, exercită un câmp electromagnetic care se extinde de la polul nord și de la polul sud, care protejează planeta de radiațiile nocive ale particulelor solare. .

Fluctuațiile în puterea câmpului magnetic al Pământului — cauzate de modificările zilnice ale structurii vântului solar și de furtunile solare intermitente — pot avea un impact asupra utilizării modelelor de câmp geomagnetic, care sunt esențiale pentru navigația în sateliți, avioane, nave și mașini.

Modelele de câmp magnetic diferă în funcție de locația culegerii datelor – fie pe sau în apropierea suprafeței Pământului, fie a sateliților care orbitează în josul Pământului. Cercetările anterioare au atribuit diferențe de model nivelurilor de activitate a vremii spațiale, dar o analiză recentă a șase ani de modele de câmp magnetic al Pământului și al satelitului a constatat că discrepanțele dintre model sunt, de asemenea, determinate de erori de modelare, mai degrabă decât de fenomenele geofizice. Rezultatele sunt publicate în Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Echipa de cercetare de la Universitatea din Michigan a evaluat diferențele dintre observațiile de la sateliții pe orbita joasă a Pământului ai misiunii Swarm și un model de câmp magnetic al Pământului, a treisprezecea generație. a Câmpului Internațional de Referință Geomagnetic sau IGRF-13. Ei s-au concentrat pe diferențele din condițiile geomagnetice scăzute până la moderate, care acoperă 98,1% din timp între anii 2014 și 2020.

Observațiile prin satelit colectate în diferite locații deasupra Pământului sunt sensibile la fluctuațiile câmpului magnetic, în timp ce câmpul magnetic al Pământului modelele folosesc observații pentru a estima câmpul magnetic intern al Pământului fără a lua în considerare influența furtunilor solare. Modelele de câmp magnetic intern, cum ar fi IGRF-13, sunt folosite pentru a urmări schimbările în polii magnetici ai Pământului, cum ar fi deplasarea Polului Nord de aproximativ 45 km nord-nord-vest în fiecare an.

Înțelegerea acestor diferențe mari este importantă pentru operarea satelitului. atunci când se folosește IGRF-13 ca referință și pentru cercetări privind fizica magnetosferei, ionosferei și termosferei Pământului.

Incertitudinea modelului a fost cea mai mare în regiunile polare nordice și sudice, iar o analiză statistică a relevat că asimetria între regiunile polare de nord și de sud a fost un factor major care a determinat diferențele dintre modele.

„Adesea presupunem un câmp magnetic aproape simetric între regiunile polare nordice și cele sudice, dar acestea sunt de fapt foarte diferite”, a spus Yining Shi , cercetător asistent de la Universitatea din Michigan, Știința și Ingineriei Climei și Spațiale și autorul corespondent al studiului.

Cei doi poli geografici se mapează la coordonate geomagnetice diferite. Polul nord se mapează la aproximativ 84° latitudine magnetică (MLAT) și 169° longitudine magnetică (MLON), iar polul sud se hărește la aproximativ -74° MLAT și 19° MLON.

Orbita polară a sateliților Swarm. pista creează o tendință de eșantionare cu o concentrație mare de măsurători în jurul polilor geografici, ceea ce exacerba diferențele dintre modele.

„Înțelegerea faptului că ceea ce a fost atribuit perturbațiilor geofizice se datorează într-adevăr asimetriei câmpului magnetic al Pământului. ne va ajuta să creăm mai bine modele de câmp geomagnetic, precum și să ne ajutăm cu navigația prin satelit și aviație”, a declarat Mark Moldwin, profesor Arthur F Thurnau de Climă și Științe și Inginerie Spațială la UM și autor al studiului.

O altă problemă care provoacă îngrijorarea comunității de navigație este aceea că câmpul magnetic polar s-a schimbat rapid în ultimul deceniu și ceva.

„Acest lucru adaugă o complexitate suplimentară la crearea modelelor precise de câmp magnetic”, a spus Moldwin. .

(Fluierul)