میدان مغناطیسی زمین چگونه در حال تغییر است؟

آژانس فضایی اروپا ماهواره‌های سه گانه ی روبه‌ زمین خود را که Swarm نامیده شده‌اند، بیش از دو سال پیش به فضا پرتاب کرد. از آن زمان، این سه کاوشگر بی‌وقفه در حال اندازه‌گیری میدان مغناطیسی زمین هستند و نقشه آن را با جزئیات تهیه می‌کنند. حالا این داده‌ها در پژوهشی جدید با موضوع چگونگی تغییر میدان مغناطیسی زمین در چند سال اخیر، مورد استفاده قرار گرفته‌اند و نتایج آن نشان می‌دهد در هسته سیاره ما چه خبر است.
میدان مغناطیسی زمین ممکن است غیر قابل دیدن باشد، اما پیچیده و همواره در حال تغییر است و ما را در برابر مقابل ارتعاشات کیهانی و طوفان‌های خورشیدی مصون نگه دارد. ماهواره‌های Swarm آژانس فضایی اروپا که در آخرین روزهای 2013 به فضا پرتاب شدند،همواره در حال بررسی سیگنال‌های متفاوت مغناطیسی هستند، سیگنال‌هایی از هسته، گوشته و پوسته و اقیانوس‌های سیاره زمین که تا یونوسفر و مگنتوسفر نیز می‌رسند.
همه این اطلاعات اخیراً در پژوهشی استفاده شده‌اند تا نشان دهند میدان مغناطیسی در کجا ضعیف ‌تر شده، کجا قوی‌تر شده و شاید از همه مهم‌تر، این تغییرات چقدر سریع اتفاق می‌افتند. نتایج در کنفرانس سیاره زنده (Living Planet) که این هفته برگزار خواهد شد، ارائه می‌شوند و دو انیمشین این تغییرات را به نمایش خواهند گذاشت.
اولین انیمشین، که از داده‌های ماهواره‌های CHAMP و orsted استفاده می‌کند،نشان‌دهنده تغییرات در قدرت میدان در بازه زمانی 1999تا مه سال 2016 است.رنگ قرمز نشان‌دهنده نواحی قوی‌تر و نواحی آبی نشان‌دهنده تضعیف هستند.
به طور کلی، میدان مغناطیسی تا 3.5 درصد در آمریکای شمالی تضعیف شده،اما تا 2 درصد در آسیا نیز قوی‌تر شده است. ضعیف‌ترین ناحیه میدان، که به نام ناهنجاری اقیانوس اطلس جنوبی نیز شناخته می‌شود، در حین حرکتی یکنواخت و پیوسته به غرب، تا 2 درصد تضعیف شده است.
انیمیشن دوم کمی متفاوت است، زیرا نرخ تغییر در سال‌های 2000 تا 2015 را توصیف می‌کند. این انیمیشن که به اولین مورد نیز شبیه است، نواحی‌ای که سرعت کمتری در تغییر دارند، با رنگ آبی و نواحی با سرعت بالای تغییر را با رنگ قرمز نشان می‌دهد. این تصویر پیچیده نشان می‌دهد تغییرات در آسیا سرعت بالاتری داشته و در اطراف آفریقای شمالی، این نرخ کاهش می‌یابد.
دلیل این همه تغییر چیست؟ خب، میدان مغناطیسی ناشی از حجم بالایی از آهن مذاب است که در عمق 3000 کیلومتری (1860 مایلی) زمین در حال حرکت است. این تغییرات نیز از دگرگونی شیوه جریان مایع ناشی می‌شوند.
دانشمند باسابقه، کریس فینلی می‌گوید: «داده‌های Swarm به ما این امکان را می‌دهند تا تغییرات در میدان مغناطیسی زمین، نه تنها در سطح زمین، بلکه در ناحیه منبع آن در هسته را در نقشه پیاده‌سازی کنیم. خلاف انتظارات ما، در حال یافتن تغییرات سریع و موضعی‌ای هستیم که به نظر می‌رسد نتیجه شتاب در جریان آهن مایع در هسته باشد.»
همان‌طور که ماهواره‌های Swarm به سومین سال اندازه‌گیری خود نزدیک می‌شوند، هم‌چنان به مطالعه پیرامون میدان مغناطیسی ادامه می‌دهند. در این حالت، آن‌ها به جمع‌آوری اطلاعات با ارزشی در مورد چگونگی تغییر میدان مغناطیسی ادامه می‌دهند و در عین حال به ما کمک می‌کنند دانش خود از علت ایجاد این تغییرات را ارتقا ببخشیم.