Verdenshavenes bidrag til Jordens magnetfelt varierer med tidekræfterne og er nu beregnet af forskere på DTU Space. (Illustration: ESA)

DTU-forskere finder havenes bidrag til Jordens magnetfelt

tirsdag 01 maj 18

Kontakt

Nils Olsen
Professor -afdelingsleder for Geomagnetisme
DTU Space
45 25 97 08

Kontakt

Chris Finlay
Professor
DTU Space
45 25 97 13

Fakta: Swarm-missionen

Swarm-missionen består af tre identiske satellitter opsendt af ESA i 2013. De er i kredsløb 300-530 kilometer over Jorden og har nu opmålt Jordens magnetfelt uafbrudt i mere end fire år.

 

DTU Space står i spidsen for den videnskabelige analyse af målingerne fra Swarm satellitterne, som ventes at være i drift og fungere 10-15 år endnu. Desuden er et af hovedinstrumenterne - et vektormagnetometer, som retningsbestemmes ved hjælp af stjernekameraer – blevet udviklet på DTU Space.

 

Der er også kommet en række andre videnskabelige resultater ud af missionen. Blandt andet har forskere brugt Swarm-data til at afdække store strømme af flydende metal, der bevæger sig rundt i Jordens indre; og til at forstå, hvorfor GPS-signaler forsvinder periodevist i et områder nær ækvator hvor Jordens magnetfelt er meget svagt.

Forskere fra DTU Space afslører nye, overraskende deltaljer om havenes bidrag til Jordens magnetfelt.

DTU Space vakte opmærksomhed blandt de cirka 14.000 deltagere ved forårsmødet i European Geosciences Union (EGU) i Wien for nylig. Her kunne DTU Space-professor Nils Olsen og hans kolleger nemlig blandt andet afsløre nye overraskende deltaljer om havenes bidrag til Jordens magnetfelt.

Forskerne har bestemt, hvor meget det saltholdige vand i verdenshavene bidrager til Jordens magnetfelt. Bidraget er beregnet ved hjælp af data fra ESA's tre Swarm-satellitter.

"Vi har benyttet Swarm-satellitterne til at måle de magnetiske signaler, der skyldes elektriske strømme i havet som følge af tidevandsbevægelser," fortæller Nils Olsen, som forsker i Jordens magnetfelt og er leder af Afdeling for Geomagnetisme på DTU Space. Han har desuden en ledende rolle i det videnskabelige arbejde med Swarm-missionen, som DTU Space koordinerer.

”Disse målinger giver os et globalt billede af, hvordan verdenshavene bevæger sig i alle dybder, og det er nyt.”

Et vigtigt bidrag til magnetfeltet

Når det salte vand flytter sig som følge af havstrømme og tidevandskræfter, så bevæger det sig gennem Jordens magnetfelt. Dermed genereres en elektrisk strøm, hvis svage magnetiske signal bidrager til det samlede magnetfelt.

Havenes bidrag er meget lille og varierer afhængigt af vandets temperatur og saltindhold. Det har en styrke på omkring 2-2,5 nanotesla, når det måles fra satellitter, mens Jordens samlede magnetfelt er omkring 20.000 gange kraftigere.

"Men det har betydning. Blandt andet i forhold til bedre at kunne bestemme den elektriske ledningsevne under havene," fortæller Nils Olsen. 

Jordens samlede magnetfelt består af en række bidrag, og nogle af disse er efterhånden ganske godt beskrevet. Men forskerne finder hele tiden nye, hidtil ukendte og meget svage bidrag.
 
Magnetfeltet varierer i styrke og opstår formentlig primært i den ydre, flydende del af Jordens kerne. Godt 95 procent af Jordens magnetfelt skabes i kernen. Andre bidrag kommer blandt andet fra magnetiske mineraler i jordskorpen (lithosfæren) og solvindens vekselvirkning med atmosfæren. Og et lille bidrag stammer altså fra verdenshavene, viser det sig.

Kan øge forståelsen af cirkluationen i havene

Udover at bestemme de elektriske egenskaber i Jordens lithosfære og øvre kappe kan den nye viden muligvis også bruges til at opnå bedre forståelse af havenes globale cirkulation.

I alt præsenterede Afdeling for Geomagnetisme på DTU Space ikke mindre end 6 'Swarm science highlights' på EGU-mødet i Wien.