I østen stiger Solen op. Nat bliver til dag, fordi vores klode drejer om sig selv. Men mens Jorden roterer i østlig retning, flytter klodens magnetfelt langsomt mod vest i forhold til planetens overflade, og det kræver en forklaring.
Magnetfeltet dannes, når flydende jern bevæger sig rundt i Jordens ydre kerne. Og når magnetfeltet driver mod vest, bør i hvert fald det yderste lag af den ydre kerne også bevæge sig i den retning.
Nu har to britiske og en schweizisk forsker fundet ud af, hvordan det hænger sammen. De har udviklet en avanceret computermodel, der forklarer sammenhængen mellem bevægelserne i den flydende ydre kerne og den faste indre jernkerne. Resultatet beskrives i en artikel i det videnskabelig tidsskrift PNAS.
»De viser, at der kan være en forbindelse mellem den måde, Jordens magnetfelt bevæger sig - at det rykker vestpå - og så den indre kernes rotation,« forklarer Chris Finlay, der er seniorforsker på Danmarks Tekniske Universitets Institut for rumforskning og rumteknologi, DTU Space.
Kernerne drejer hver sin vej
En fast klump jern omtrent på størrelse med Månen gemmer sig i midten af vores klode. Den drejer samme vej rundt som resten af jordkloden, altså mod øst, men den roterer en smule hurtigere.
\ Fakta
Dansk seismolog fandt den faste kerne I 1936 fandt danskeren Inge Lehmann ud af, at Jorden må være fast og ikke flydende i midten. Hun undersøgte, hvordan trykbølger fra jordskælv udbreder sig gennem Jorden, og kom på den måde på sporet af den indre opbygning. Læs mere her: Inge Lehmann og mysteriet om Jordens kerne
Det viser seismiske målinger, hvor geofysikerne over lang tid har målt, hvor hurtigt rystelser på den ene side af jordkloden kommer frem til den anden side. Trykbølgernes hastighed ændrer sig år for år, og det kan kun forklares ved, at den indre kerne roterer i forhold til Jordens kappe og overflade.
Imens rykker magnetfeltet stille og roligt med vest. Det fandt Edmund Halley - ham med kometen - allerede ud af i 1692.
Men først nu har forskerne fundet en overbevisende 3D-model for sammenhængen mellem den indre kernes rotation og den ydre kernes bevægelser. Den schweiziske supercomputer Monte Rosa klarede det hårde regnearbejde, der fik brikkerne i puslespillet til at falde på plads.
De elektromagnetiske kræfter, der er på spil i Jordens indre, skubber den indre kerne den ene vej, mens det ydre lag af den flydende ydre kerne driver den anden vej.
Vejrudsigt for Jordens indre
»De østlige og vestlige strømninger kan opstå, fordi Jordens ydre kerne er flydende, lidt på samme måde som der opstår strømme i oceanerne eller luftstrømme i atmosfæren. Vi prøver så at sige at beskrive vejret i Jordens indre,« siger Chris Finlay.
Det totale drejningsmoment skal være nul, hvis Jorden skal være i balance. Den del af kernen, der er tættest på Jordens overflade, bevæger sig mod vest. Derfor må den inderste del af den ydre kerne bevæge sig i den modsatte retning. Det er egentlig simpel fysik, forklarer Chris Finlay.
»Vi vidste godt, at balancen måtte være tilstede, men vi kendte ikke detaljerne. Det nye er, at det er lykkedes forskerne at beregne kræfterne i Jordens indre ud fra observationer af Jordens magnetfelt.«
»Førhen stod det ikke klart, hvordan toppen af den ydre kerne kan bevæge sig mod vest, mens den dybere nede bevæger sig mod øst. Det gør det nu. Og på grund af koblingen mellem den indre del af den ydre kerne og den indre kerne bliver den indre kerne drejet mod øst.«
Satellitter skal måle magnetfeltet
»Nu kan vi kæde magnetfeltets bevægelse sammen med den indre kernes rotation. Det er spændende, ikke mindst i forhold til fremtidige observationer.«
Til november sender den europæiske rumfartsorganisation ESA tre satellitter op i forbindelse med missionen Swarm, hvor formålet er at måle Jordens magnetfelt med ekstrem præcision. Chris Finlay glæder sig til at fodre den nye model med data fra Swarm, som DTU Space er kraftigt involveret i.
»Modellen er endnu i sin vorden. Swarm vil tillade os at lave mere detaljerede kort over magnetfeltets drift vestpå, og spørgsmålet er, hvor godt teorien passer med de data, som satelllitterne vil levere,« slutter han.
