De Verzwakking van de Aardse Magnetische Velden en de Gevolgen voor Ruimtemissies

De zwakke delen van het beschermende magnetische veld van de Aarde blijven toenemen, wat vooral slechte nieuws is voor satellieten in een baan rond de planeet en bemande ruimtevaartmissies. Gegevens van de ESA Swarm-satellietdriehoek tonen aan dat de Zuid-Atlantische anomalie, een zona met een van nature zwakker magnetisch veld boven de Zuid-Atlantische Oceaan, verder verslechtert. Sinds 2014 is het gebied met bijna de helft van het oppervlakte van continentaal Europa toegenomen. Parallel hieraan is het gebied met een bijzonder sterk magnetisch veld boven Canada gekrompen, terwijl een ander sterk gebied boven Siberië is gegroeid.

“Het gebied met een meetbaar zwakker magnetisch veld in de Zuid-Atlantische regio is gestaag toegenomen sinds de lancering van de Swarm-constellatie 11 jaar geleden,” zei Chris Finlay, een onderzoeker op het gebied van geomagnetisme aan de Deense Technische Universiteit en hoofdauteur van een studie gepubliceerd in het tijdschrift Physics of the Earth and Planetary Interiors.

De drie satellieten werden in 2014 gelanceerd om met hoge precisie de magnetische signalen te volgen die afkomstig zijn uit de kern en de mantel van de Aarde, evenals uit de ionosfeer en de magnetosfeer. Het geomagnetische veld van de Aarde, of specifiek het geomagnetische veld, wordt vermoedelijk gegenereerd door de vloeibare ijzeren buitenkern die is verbonden met de rotatie van de planeet, ongeveer 2900 kilometer onder het oppervlak. De sterkte van dit veld fluctueert voortdurend, en onderzoekers blijven de details van deze werking bestuderen.

Het geomagnetische veld beschermt het leven op het oppervlak tegen schadelijke straling van geladen deeltjes die afkomstig zijn van de Zon. Een opvallend gevolg hiervan is het optreden van het noorderlicht. Aangezien het veld zich ook naar de ruimte uitstrekt, biedt het bescherming aan satellieten die in een lage baan om de Aarde draaien, waaronder de meeste satellieten en het Internationaal Ruimtestation (ISS). Onderzoekers waarschuwen echter dat ruimtevaartuigen en astronauten die door de Zuid-Atlantische zwakke zone reizen nu aan verhoogde straling blootgesteld kunnen worden.

Deze straling vormt een risico voor de elektronica van ruimtevaartuigen, waardoor vaker storingen, schade of zelfs tijdelijke uitschakelingen kunnen optreden. Door de verzwakking van het magnetische veld kan ook het risico voor mensen die zich in de ruimte bevinden toenemen: de straling kan de kans op DNA-schade en de ontwikkeling van kankers verhogen.

Het geomagnetische veld is zwakker dan gewone magneten; de intensiteit varieert tussen ongeveer 22.000 en 67.000 nanotesla. In het gebied van de Zuid-Atlantische anomalie ligt de intensiteit van het geomagnetische veld onder de 26.000 nanotesla. Ter vergelijking, in het sterk magnetische veld boven Noord-Canada ligt de intensiteit boven de 57.000 nanotesla.

“Deze veranderingen die in het noordelijk halfrond worden waargenomen, zijn onverwacht,” zei Finlay, die toevoegde dat de veranderingen waarschijnlijk “in verband staan met de stromen van vloeibaar metaal in de kern, maar de precieze oorzaak is onbekend.”