Duke vepruar si përçuesi rrotullues në një dinamo biçiklete, ai gjeneron rryma elektrike dhe, si pasojë, fushën elektromagnetike që ndryshon vazhdimisht.
Hekuri i lëngshëm në bërthamën e jashtme të Tokës mund të sillet në mënyra befasuese. Shkencëtarët zbuluan se një rrjedhë e madhe materiali të shkrirë, thellë nën Oqeanin Paqësor, ndryshoi drejtim për arsye që ende mbeten të paqarta. Të dhënat nga satelitët e ESA-s i ndihmuan studiuesit të gjurmonin këtë ndryshim dhe të krijonin një pamje më të detajuar të asaj që po ndodh pranë qendrës së planetit.
Bërthama e jashtme e shkrirë e Tokës ndodhet rreth 2200 km nën sipërfaqe. Ndërsa ky hekur i lëngshëm përçues i elektricitetit lëviz, ai ndihmon në krijimin e fushës gjeomagnetike të planetit. Për shumë vite, shkencëtarët që studionin ndryshimet e vogla në këtë fushë arritën në përfundimin se një pjesë e madhe e bërthamës së jashtme po lëvizte kryesisht drejt perëndimit.
Një kthesë e papritur nën Oqeanin Paqësor
Ky model ndryshoi në mënyrë dramatike në vitin 2010. Nën Oqeanin Paqësor, një rajon i madh materiali të shkrirë filloi të lëvizte fuqishëm drejt lindjes, në vend që të vazhdonte rrjedhën më të dobët drejt perëndimit. Shkencëtarët ende nuk e dinë se çfarë e shkaktoi këtë ndryshim drejtimi.
Vëzhgimet satelitore, përfshirë matjet nga misionet Swarm dhe CryoSat të ESA-s, u kanë mundësuar studiuesve të analizojnë këtë ngjarje me më shumë hollësi.
Studimi, i publikuar në Journal of Studies of Earth’s Deep Interior, kombinon vëzhgime nga toka me matje satelitore të mbledhura nga viti 1997 deri në vitin 2025. Studiuesit përdorën të dhëna nga misionet Swarm dhe CryoSat të ESA-s, së bashku me vëzhgimet nga misioni gjerman CHAMP dhe misioni Ørsted.
Analiza e tyre tregoi se një zonë e gjerë lëngu të pasur me hekur, nën Paqësorin ekuatorial, ndryshoi nga një rrjedhë e dobët drejt perëndimit në një rrjedhë të fortë drejt lindjes në vitin 2010.
Shkencëtarët përgjithësisht e kishin konsideruar qarkullimin në shkallë të gjerë të bërthamës së jashtme si relativisht të qëndrueshëm. Ky ndryshim i papritur nën Paqësor sugjeron se sistemi mund të ndryshojë shumë më shpejt nga sa besohej më parë. Gjetjet ofrojnë të dhëna të reja mbi lëvizjet e trazuara që janë përgjegjëse për krijimin e fushës magnetike të Tokës. Ato mund të tregojnë gjithashtu lidhje midis aktivitetit në bërthamën e jashtme dhe ndryshimeve që ndodhin edhe më thellë brenda planetit.
Autori kryesor i studimit, Frederik Dahl Madsen nga Shkolla e Gjeoshkencave në Universitetin e Edinburgut, tha:
“Përmbysja e rrjedhës në shkallë të gjerë nën Paqësor ngre pyetje të reja mbi sjelljen e brendësisë së thellë të Tokës. Shkencëtarët tani duan të kuptojnë nëse kjo përmbysje përfaqëson një luhatje jetëshkurtër, pjesë të një oscilimi që përsëritet, apo një ekuilibër të ri të qëndrueshëm për qarkullimin e bërthamës. Monitorimi i vazhdueshëm do të jetë thelbësor për të përcaktuar se si do të zhvillohet rrjedha në vitet e ardhshme.”
Lidhje të mundshme me bërthamën e brendshme të Tokës
Madsen tha gjithashtu se modeli i kërkimit tregon se rrjedha e fortë drejt lindjes nën Paqësor është dobësuar që nga viti 2020. Ai shtoi:
“Rritja e rrjedhës së fortë drejt lindjes në Paqësor përkon me një ndryshim në sjelljen e bërthamës së brendshme, siç është nxjerrë nga gjeodezia dhe sizmologjia, dhe ne supozojmë se këto ndryshime në thellësi të Tokës lidhen me ndryshimet në rrjedhën nën Paqësor.”
Zbulimi i bërthamës së shkrirë të Tokës nga hapësira
Fusha magnetike e Tokës krijohet nga lëvizja brenda bërthamës së jashtme të lëngshme. Aty, hekuri i shkrirë që përçon elektricitet qarkullon rreth bërthamës së brendshme të ngurtë. Ky proces, i njohur si gjeodinamo, ndryshon vazhdimisht. Megjithatë, shumë nga modelet e tij të përgjithshme të rrjedhës kanë qenë relativisht të qëndrueshme gjatë dekadave të vëzhgimit.
ESA lëshoi tre satelitët Swarm në vitin 2013. Secili prej tyre mbart magnetometra shumë të ndjeshëm që mund të matin fushën magnetike të Tokës me saktësi të jashtëzakonshme. Për shkak se satelitët udhëtojnë në orbita të koordinuara me kujdes, ata mund të dallojnë sinjalet magnetike që vijnë nga bërthama nga ato që prodhohen nga korja, oqeanet, jonosfera dhe magnetosfera.
Këto matje u mundësuan shkencëtarëve të rindërtonin modelet e ndryshimit të rrjedhave pranë kufirit midis bërthamës dhe mantelit. Ato gjithashtu ndihmuan studiuesit të identifikonin ndryshimet e papritura që lidhen me kthesën në Paqësor dhe me “goditjen gjeomagnetike” të vitit 2017.
Sipas menaxheres së misionit Swarm të ESA-s, Anja Stromme, seria e gjatë e vëzhgimeve të misionit ishte thelbësore për këtë kërkim. Ajo tha:
“Edhe pse Swarm u lëshua pas ngjarjes dramatike të ndryshimit të drejtimit në vitin 2010, ai ka ofruar të dhëna me saktësi të lartë që na tregojnë për bërthamën e brendshme të Tokës në periudhën që pasoi.
Në mënyrë të rëndësishme, Swarm ofron mbulim global të vazhdueshëm për shumë vite, duke u lejuar shkencëtarëve të ndjekin mënyrën se si evoluojnë dinamikat e bërthamës me kalimin e kohës, në vend që të mbështeten vetëm te observatorët magnetikë tokësorë. Matjet magnetike satelitore afatgjata u lejojnë studiuesve të ndjekin ndryshimet në gjeodinamo pothuajse në kohë reale dhe të përmirësojnë modelet e evolucionit të fushës magnetike të Tokës. Vëzhgimet e ardhshme nga misione si Swarm do të kenë një rol vendimtar.”
Shenja të një cikli të mundshëm natyror
Matjet satelitore zbuluan gjithashtu përshpejtime në formë valësh dhe struktura rrjedhëse që ndryshojnë me shpejtësi, të cilat mund të kishin qenë të vështira për t’u zbuluar në të dhëna më të zhurmshme.
Gjetjet tregojnë se rrjedha drejt lindjes mund të jetë duke u dobësuar tani, pasi arriti pikën e saj më të fortë disa vite më parë. Kjo ngre mundësinë që ndryshimi i drejtimit të ketë qenë i përkohshëm ose të jetë pjesë e një cikli më të gjatë natyror brenda bërthamës së jashtme.
Pse ka rëndësi bërthama e Tokës
Këto ngjarje ndodhin shumë thellë nën sipërfaqe dhe nuk përbëjnë kërcënim për njerëzit apo klimën. Megjithatë, ato janë thelbësore për të kuptuar mënyrën se si funksionon Toka.
Lëvizja e hekurit të lëngshëm në bërthamën e jashtme krijon fushën magnetike që mbron planetin nga grimcat e ngarkuara të lëshuara nga Dielli. Pa këtë fushë mbrojtëse, atmosfera e Tokës dhe sistemet teknologjike do të përballeshin me ekspozim shumë më të madh ndaj rrezatimit diellor të dëmshëm.
Fusha magnetike e Tokës ndryshon vazhdimisht. Ndërsa rrjedhat brenda bërthamës evoluojnë, edhe fusha ndryshon gradualisht. Këto ndryshime mund të ndikojnë në sistemet e navigimit, operacionet e anijeve kozmike dhe modelet e përdorura për të studiuar motin hapësinor pranë Tokës. Të kuptuarit se si dhe pse ndryshon bërthama e jashtme është, për këtë arsye, e rëndësishme si për kërkimin shkencor ashtu edhe për zbatimet praktike.
Sipas Elisabetta Iorfida, shkencëtare e misionit Swarm të ESA-s, kthesa e rrjedhës në Paqësor sfidon idenë se qarkullimi i qëndrueshëm drejt perëndimit dominon bërthamën e jashtme. Ajo tha:
“Ky studim tregon se ndryshimet rajonale mund të shfaqen me shpejtësi brenda vetëm një dekade. Gjetjet mund t’i ndihmojnë gjithashtu shkencëtarët të hetojnë ndërveprimet e mundshme midis bërthamës së jashtme të Tokës, bërthamës së brendshme, mantelit të poshtëm dhe, si rrjedhojë, të japin më shumë njohuri mbi kufirin bërthamë-mantel, i cili është një rajon kritik për dinamikën e thellë të Tokës.
Ky kërkim ngre pyetje interesante mbi mënyrën se si shtresat më të thella të Tokës janë të lidhura në mënyrë dinamike. Ndërsa fusha magnetike vazhdon të evoluojë, misionet satelitore po ofrojnë një pamje gjithnjë e më të detajuar të proceseve dinamike që zhvillohen thellë brenda planetit tonë, duke zbuluar se bërthama e Tokës mund të jetë shumë më e ndryshueshme dhe komplekse nga sa besohej më parë.”
