Магнитные 'отпечатки' приливов: как спутники измеряют приливные сигналы и раскрывают глубинные процессы океана
А вы когда-нибудь задумывались, что океаны — не просто огромные массы воды, а настоящие генераторы едва уловимых сигналов? Оказывается, даже приливы, эти вечные движения воды, оставляют свой след в космическом пространстве. И, что самое удивительное, спутники научились этот след ловить.
На первый взгляд, связь между океанскими приливами и космосом кажется надуманной. Но вот в чём дело: морская вода, насыщенная солями, — отличный проводник электричества. Когда приливные потоки пересекают магнитное поле Земли, они порождают слабые электрические токи. Эти токи, в свою очередь, создают крошечные магнитные сигналы, которые, как шепот, разносятся над поверхностью планеты.
Именно этот «шепот» и удалось уловить миссии Swarm Европейского космического агентства. Это трио спутников, вращающихся вокруг Земли на высоте от 462 до 511 километров, предназначено для изучения геомагнитного поля планеты. Изначально их главной задачей был анализ магнитного поля, генерируемого жидким ядром Земли. Но, как это часто бывает в науке, неожиданно открылись новые горизонты.
Почему приливы важны?
«Так, стоп,» — скажете вы. «Приливы, космос, магнитное поле… Какая тут связь и для чего это всё нужно?» Позвольте объяснить.
Начнём с того, что магнитное поле Земли, словно невидимый щит, защищает нас от опасного излучения из космоса. Но, как выяснилось, это поле не просто пассивный барьер. Оно взаимодействует со всем, что его окружает, включая океаны.
А вот здесь и вступают в игру приливы. Как мы уже знаем, они порождают слабые электрические токи. И, что интересно, эти токи, словно отпечатки пальцев, несут информацию о составе и температуре морской воды. Иными словами, наблюдая за этими магнитными сигналами, мы можем «заглянуть» в глубины океанов, узнать, что происходит в их толще.
Swarm: поймать тихий шепот
Миссия Swarm, запущенная в 2013 году, изначально планировалась на четыре года, но, к счастью, продолжается до сих пор. За это время, благодаря спутникам, оснащенным высокоточными магнитометрами, ученые смогли «услышать» приливные сигналы, которые раньше были недоступны.
«Честно говоря, эти сигналы настолько слабые, что их можно сравнить с шепотом на фоне шума города», — пояснил Александр Грейвер, ведущий автор исследования из Кельнского университета.
Что особенно важно, Swarm смог выделить эти слабые сигналы из общего магнитного «шума», создаваемого недрами Земли. Представьте себе, как если бы вы искали отдельную ноту в оркестре, играющем на полной громкости.
Магма, приливы и солнечный минимум: неожиданное трио
Собранные Swarm данные открывают нам много интересного. Например, они позволяют более точно определить распределение магмы под морским дном. Эта информация важна для лучшего понимания процессов, происходящих внутри Земли, и может помочь в прогнозировании, скажем, вулканических извержений.
А знаете, что еще? Наблюдения Swarm совпали с периодом низкой солнечной активности, так называемым солнечным минимумом. Именно в это время, когда Солнце «молчит», ослабляется его электромагнитное излучение, что делает слабые сигналы от океанов более заметными.
Заглядывая в будущее
В чём же дело? В том, что наблюдения за магнитными сигналами приливов — это не только увлекательная научная головоломка, но и реальный шанс лучше понять наш мир.
И вот тут — самое интересное. Возможно, в будущем, наблюдая за этими сигналами, мы сможем отслеживать долгосрочные изменения температуры и солености океанов, что, в свою очередь, может дать нам важные сведения о климате нашей планеты.
Спутниковая миссия Swarm — это наглядный пример того, как, казалось бы, небольшие детали могут дать ответы на большие вопросы. Кто бы мог подумать, что «шепот» приливов, услышанный из космоса, поможет нам лучше понять тайны наших океанов и, возможно, даже будущее Земли.
