Studie využívající data z mise ESA Swarm ukazuje, že slabé magnetické otisky vytvářené zemskými přílivy a odlivy nám mohou pomoci odhalit rozložení magmatu pod mořským dnem. Dále naznačuje, že by nám mohly poskytnout pohled na dlouhodobé trendy ohledně globálních teplot oceánů a dokonce i jejich slanosti.
Swarm je konstelace tří družic, které studují geomagnetické pole Země. Předpokládá se, že toto magnetické pole sahající z nitra planety až do kosmického prostoru, je z velké části produkováno oceánem tekutého železa ve vnějším jádru planety. K dalším zdrojům magnetismu patří zmagnetizované horniny v zemské kůře.
A ačkoliv nejsme zvyklí běžně uvažovat o oceánech jako o generátorech magnetismu, tak slaná mořská voda je slabým elektrickým vodičem. To znamená, že když příliv a odliv proudí napříč magnetickým polem Země, generují slabé elektrické proudy, které zase indukují slabé magnetické signály – a ty mohou být detekovány z kosmického prostoru.
S družicemi pohybujícími se ve výšce mezi 462 a 511 km měří mise Swarm zemské magnetické pole přesněji, než kdy dříve. Dokáže detekovat slabé přílivové signatury a odlišit je od jiných silnějších zdrojů magnetického pole z nitra Země.
„Studie ukazuje, že Swarm může poskytovat údaje o vlastnostech celého vodního sloupce našich oceánů,“ konstatuje manažerka mise Swarm v ESA Anja Strømme.
Data mise Swarm mohou také poskytnout vhled do distribuce magmatu, což může v budoucnu vést k lepšímu chápání událostí, jako byla erupce sopky Hunga Tonga v roce 2022.
Studie těchto signatur se dostala až na obálku nejstaršího vědeckého časopisu na světě, Philosophical Transactions of the Royal Society. Studii připravily týmy z Kolínské univerzity a z Dánského technické univerzity.
Mise Swarm zraje s věkem
Mise vypuštěná v roce 2013 měla plánovanou životnost čtyři roky. Tu ale dávno překonala a nyní pracuje už dvanáctým rokem. K tomu Anja Strømme dodává: „Je to jeden z přínosů toho, že mise pracuje mnohem déle, než jsme původně plánovali. Při tak dlouhé práci a s tak vynikající kvalitou výstupů je totiž možné hledat odpovědi i na otázky, které jsme si původně nepokládali.“
Mise Swarm se nicméně blíží svému přirozenému konci, protože odpor nejvyšších vrstev atmosféry ji čím dál více přibližuje k Zemi. Což ale na druhé straně znamená, že přístroje – špičkové senzory a především magnetometry měřící sílu, intenzitu a orientaci magnetického pole – zachytávat i slabé signály, které by bylo mnohem obtížnější detekovat z vyšší orbity na počátku mise.
Slabší vliv Slunce
Schopnost družic Swarm detekovat slabé signály z oceánů je zvýrazněna také nižší sluneční aktivitou kolem roku 2017. „Jde totiž i nejslabší z dosud detekovaných signálů mise,“ vysvětluje hlavní autor studie Alexander Grayver z Kolínské univerzity.
„Data jsou mimořádně kvalitní proto, že jsme je získali v období slunečního minima, kdy je minimum rušivého šumu způsobeného kosmickým počasím.“
Období slunečního minima označuje dobu v jedenáctiletém slunečním cyklu, kdy je naše hvězda nejméně aktivní. Během tohoto „klidného“ období emituje méně sluneční hmoty – včetně elektromagnetického záření a nabitých částic – takže fenomén „kosmického počasí“ způsobuje méně často některé jevy, jako je polární záře. A s menším elektromagnetickým zářením ze Slunce jsou geomagnetické signály vycházející ze Země snáze detekovatelné magnetometry a dalšími přístroji na družicích Swarm.
Existuje šance, že v době následujícího slunečního minima kolem roku 2030 bude mise Swarm stále aktivní – byť na nižší dráze – a bude schopná detekovat slabší signály schopné vydat další informace o teplotách a slanosti oceánů.
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
