Du tenker nok sjelden over det, men under føttene dine ligger et forsvar som er nødvendig for å beskytte alt livet på jorden.
Ut fra jordens ytre kjerne strømmer magnetiske stråler, og de omkranser planeten med et magnetfelt som skjermer oss mot radioaktive partikler fra solen og kosmisk stråling.
Kampen mellom rompartikler og magnetfelt lyser noen ganger opp som nordlys på himmelen i polarområdene, men nå har forskere fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) klart å sette lyd på solens stormløp mot jordens beskyttelse.
Hør en solstorm dundre mot jordens magnetfelt her
Forskere oversetter magnetiske målinger til lydmareritt
For å illustrere hvor voldsom den kampen er som hele tiden utspiller seg oppe i atmosfæren, har danske forskere bearbeidet data fra satellitt-målinger.
Målingene stammer fra tre satellitter som til sammen utgjør Swarm-prosjektet under Den europeiske romorganisasjonen (ESA). De tre like Swarm-satellittene har siden 2013 jobbet for å kartlegge jordens magnetfelt ved hjelp av magnetometre som blant annet måler størrelse, styrke og retning planetens forsvar.
«Vi har brukt en serie målinger som går helt tilbake til for hundre år siden og satt lyd på de ulike svingningene dataene viser», forklarer Klaus Nielsen, som har vært en del av DTU-studien.
Han understreker at lydbildet ikke stammer fra faktiske lydopptak av en solstorm.
«Det er en kunstnerisk fortolkning der vi har brukt kjente lyder – for eksempel stein i bevegelse og knirkende trær – og forandret hastighet, kjørt dem gjennom filtre eller forandret volumet, alt etter hvilke svingninger som har vært i målingene av magnetfeltet.»
Tanken med lydillustrasjonen er ifølge Nielsen å vise hvilke enorme krefter som hele tiden er i bevegelse slik at livet på jorden kan opprettholdes.
Når partiklene fra en solstorm treffer jordens magnetskjold og kolliderer med særlig oksygen- og nitrogenatomer i atmosfæren, blir en del av energien fra sammenstøtet forvandlet til blågrønt lys. Det vakre fenomenet kalles nordlys og skjer bare ved jordens poler fordi magnetfeltet er svakere her enn på resten av kloden.
Smeltet metall i jordens kjerne beskytter mot solens stormløp
Swarm-satellittene har allerede svevd rundt jorden lenger enn oppdraget var planlagt å vare. Det gir forskerne enda mer data om jordens magnetfelt.
Det er spesielt interessant å overvåke hvordan magnetfeltet utvikler seg, og spesielt om det blir svakere etter hvert. Hvis det er tilfellet, kan jorden være på vei mot en såkalt polvending, der planetens magnetiske poler bytter plass. Og det kan få destruktive konsekvenser fordi det vil deaktivere magnet-skjoldet og tillate flere radioaktive partikler fra solstormer å trenge gjennom atmosfæren.
Flytende jern beskytter jorden
Jordens magnetfelt oppstår i den ytre, flytende delen av planetens kjerne. Her skaper bevegelser i det flytende metallet elektriske strømningene som danner magnetfeltet. Uten magnetfeltet ville kloden være forsvarsløs mot skadelige rompartikler som beveger seg lynraskt og blant annet blir skapt ved solutbrudd.
Flytende jern størkner i kjernen
Materiale fra jordens flytende, ytre kjerne størkner på overflaten av den indre, faste kjernen. Prosessen frigjør energi som skaper opp- og nedadgående strømninger i det flytende jernet i den ytre kjernen. Strømningene minner om de som oppstår i vann like før det koker.
Rotasjon skaper virvelstrømmer
Den såkalte corioliskraften, skapt av jordens rotasjon, vrir de opp- og nedadgående strømningene av flytende jern til motsattroterende virvler.
Polene er utsatt
Jernets virvelbevegelser skaper et magnetfelt som beskytter jorden mot stråling. Bare rundt den magnetiske nord- og sørpolen, der magnetfeltets feltlinjer står nesten loddrett, trenger energirike partikler fra verdensrommet ned mot overflaten. Her kolliderer de med luftens molekyler og skaper polarlys.
Solstormer skyldes eksplosjoner på solens overflate som sender store plasmaskyer av partikler med elektrisk ladning – spesielt elektroner og protoner – ut av stjernens atmosfære.
Solstormene blir skutt ut fra solens såkalte solflekker, som er områder på stjernens glovarme overflate der økt magnetisk aktivitet forårsaker eksplosjoner.
Partiklene er radioaktive og kan forårsake sykdommer og ødelegge elektronisk infrastruktur hvis de slipper gjennom magnetfeltet.
Men magnet-skjoldet beskytter mot de kosmiske kreftene, som den nye studien høylytt viser.