Физика

Слабая зона в магнитном поле Земли над Южной Атлантикой заметно увеличилась в размерах, повысив риски для орбитальной техники. Анализ данных за последние 11 лет показал, что эта область ослабления продолжает расти, а ее динамика оказалась сложнее, чем считали ранее.

Магнитное поле Земли генерируется потоками расплавленного железа в ее внешнем ядре и защищает поверхность от космической радиации. Это поле нестабильно и имеет свои уязвимости.

Самая известная из них — Южно-Атлантическая аномалия, обширная область, где напряженность поля значительно снижена. Например, пролет через нее опасен для космических аппаратов, поскольку повышенный уровень радиации может вызывать сбои в электронике.

Группа ученых из Технического университета Дании проанализировала данные, собранные за 11 лет тремя спутниками миссии Swarm Европейского космического агентства. Эти аппараты с высокой точностью измеряют магнитные сигналы, исходящие из недр планеты. Результаты опубликованы в журнале Physics of the Earth and Planetary Interiors.

Исследование подтвердило, что с 2014 по 2025 год Южно-Атлантическая аномалия неуклонно расширялась. Область, где напряженность поля опустилась ниже 26 000 нанотесл, увеличилась на 0,9% от всей площади поверхности Земли. Минимальное значение напряженности в аномалии упало на 336 нанотесл.

Наиболее важным открытием стала внутренняя неоднородность этих изменений. Участок аномалии к юго-западу от Африки ослабевает гораздо быстрее, чем ее центральная часть над Южной Америкой, особенно после 2020 года.

Причиной этого посчитали сложные процессы на границе между жидким ядром и мантией Земли, на глубине около трех тысяч километров. Там существуют так называемые пятна обратного потока. В норме магнитные линии в Южном полушарии должны выходить из ядра наружу, но в этих зонах они, наоборот, направлены обратно вглубь.

Данные Swarm показали, что одно из таких пятен под Африкой смещается на запад. Динамика и вызывает ускоренное ослабление поля в этой конкретной части аномалии.

Спутники также зафиксировали противоположные тенденции в полярных регионах Северного полушария. Там существуют две области с сильным полем: над Канадой и Сибирью. За время наблюдений канадская область ослабла, а ее территория сократилась на 0,65% от площади поверхности планеты.

В то же время сибирская область, наоборот, укрепилась и выросла в размерах на 0,42%. Этот процесс напрямую связан с продолжающимся смещением Северного магнитного полюса в сторону Сибири и отражает перераспределение потоков расплавленного металла в ядре.

Эти разнонаправленные изменения на поверхности Земли служат прямым отражением сложной гидродинамики в недрах планеты. Они показывают, что поле меняется не монотонно, а в результате взаимодействия множества локальных процессов.

Постоянный мониторинг с орбиты позволяет не просто фиксировать изменения, но и глубже понимать фундаментальные механизмы, управляющие магнитным щитом Земли. Это важно для прогнозирования «космической погоды» и безопасной работы навигационных систем.