Wstrząs geomagnetyczny

W geofizyce szarpnięcie geomagnetyczne lub świecki impuls zmiany geomagnetycznej to stosunkowo nagła zmiana drugiej pochodnej pola magnetycznego Ziemi w stosunku do czasu.

Wydarzenia te zostały odnotowane przez Vincenta Courtillota i Jean-Louisa Le Mouëla w 1976 roku. Najwyraźniejsze z nich, zaobserwowane na całym świecie, miały miejsce w latach 1969, 1978, 1991 i 1999. Dane sprzed 1969 roku są skąpe, ale istnieją dowody na inne globalne szarpnięcia w latach 1901, 1913 i 1925. Inne zdarzenia w latach 1932, 1949, 1958, 1986 i 2003 wykryto tylko w niektórych częściach świata. Uważa się, że zdarzenia te pochodzą z wnętrza Ziemi (a nie są spowodowane zjawiskami zewnętrznymi, takimi jak wiatr słoneczny ); ale ich dokładna przyczyna jest nadal przedmiotem badań.

Nazwa „szarpnięcie” została zapożyczona z kinematyki , gdzie oznacza szybkość zmiany przyspieszenia ciała, czyli trzecią pochodną jego położenia względem czasu (przyspieszenie jest drugą pochodną); lub, dokładniej, nagły i chwilowy wzrost (lub spadek) tego wskaźnika.

Opis

Szarpnięcia wydają się występować w nieregularnych odstępach czasu, średnio raz na 10 lat. W okresie między szarpnięciami każda składowa pola w określonym miejscu zmienia się z czasem t w przybliżeniu jako ustalony wielomian drugiego stopnia, A t ² + B t + C . Każde szarpnięcie to stosunkowo nagła zmiana (rozłożona w okresie od kilku miesięcy do kilku lat) współczynnika A tego wzoru, który wyznacza drugą pochodną; i zwykle w B i C współczynniki również.

Siła każdego szarpnięcia różni się w zależności od miejsca, a niektóre szarpnięcia obserwuje się tylko w niektórych regionach. Na przykład szarpnięcie z 1949 r. wyraźnie zaobserwowano w Tucson ( Ameryka Północna , długość 110,93°), ale nie w Chambon la Forêt ( Europa , długość 2,27°). Co więcej, wydaje się, że globalne szarpnięcia występują w różnych regionach w nieco innym czasie; często wcześniej na półkuli północnej niż na półkuli południowej.

teorie

Uważa się, że zdarzenia te są spowodowane zmianami wzorców przepływu cieczy w zewnętrznym jądrze Ziemi , na przykład przenoszonymi przez fale hydromagnetyczne, takie jak oscylacje skrętne. Symulacje numeryczne dynamiki rdzenia z powodzeniem odtworzyły cechy dobrze udokumentowanych szarpnięć. W tych symulacjach szarpnięcia są powodowane przez fale Alfvéna emitowane wewnątrz zewnętrznego rdzenia i skupiające się na powierzchni rdzenia. Przed tymi wyjaśnieniami twierdzono również, że szarpnięcia geomagnetyczne były związane z silnymi trzęsieniami ziemi.