211service.com
Fizikai atranda naują būdą išmatuoti Žemės magnetinį lauką
Žemės magnetinis laukas yra stebėtinai turtingas informacijos apie planetos struktūrą šaltinis. Kelių metrų ploto matavimai gali atskleisti palaidotus objektus, tokius kaip minos ar archeologiniai fragmentai. Magnetinio lauko žemėlapiai kilometrų skalėje gali padėti nustatyti geologinius darinius, rodančius naftos ar kitų mineralų buvimą. Ir didžiausiu mastu Žemės laukas atskleidžia detales apie jį generuojantį geodinamą.
Tačiau yra tarpinė skalė nuo dešimčių iki šimtų kilometrų, kuri yra palyginti menkai ištirta. Teoriškai tai turėtų atskleisti svarbių detalių apie išorinės mantijos elgseną, saulės tylų dinamą jonosferoje ir jonų sroves sūriame vandenyje, kurios galėtų būti naudojamos vandenyno cirkuliacijai matuoti – pagrindinis veiksnys klimato kaitos modeliuose.
Vienintelis būdas išmatuoti lauką šioje skalėje yra skristi pakankamai jautriu aparatu, kad būtų galima jį aptikti lėktuve ar palydove. Tačiau didžiulės tokių misijų išlaidos iš esmės paaiškina duomenų retumą.
Šiandien Jamesas Higbie iš Bucknell universiteto Pensilvanijoje ir keli bičiuliai apibūdina visiškai naują būdą išmatuoti Žemės magnetinį lauką. Ši nauja technika gali generuoti magnetinio lauko žemėlapius už nedidelę įprastų metodų kainą.
Jų idėja yra išnaudoti natūraliai susidarantį natrio atomų sluoksnį mezosferoje, maždaug 50–80 kilometrų virš Žemės paviršiaus. Planuojama, kad šie atomai susilygintų su Žemės magnetiniu lauku, kai jie precesuoja, o tai galima padaryti gana nesunkiai sujungiant juos apskrito poliarizuoto lazerio spinduliu.
Kai atomai ir laukas yra tiksliai suderinti, atsiranda rezonanso efektas, kurio metu pakeičiama fluorescencija iš natrio D1 ir D2 spektrinių linijų. Tai kažkas, ką galima lengvai paimti ant žemės fotoaparatu.
Tai leidžia išmatuoti lauko stiprumą tame taške. Taigi žemėlapio sudarymas yra tik lauko stiprumo matavimas daugelyje taškų.
Higbie ir bendradarbiai šiuo metu kuria 20 vatų lazerinį bandymą. Ištobulinus techniką, atlikti matavimus visoje planetoje turėtų būti paprastas darbas.
Taip yra todėl, kad infrastruktūra darbui atlikti iš esmės yra sukurta. Daugelis teleskopų su adaptyviąja optika jau naudoja lazerius, kad natrio atomai mezosferoje fluorescuotų. Tada jie naudoja šiuos atomus kaip vadovaujančias žvaigždes, kad kalibruotų savo taikymo srities adaptyviąją optiką.
Taip gaunami duomenys turėtų suteikti naują būdą tyrinėti Žemės struktūrą tokiu mastu, kuris iki šiol buvo beveik ignoruojamas. Geras metas būti geofiziku.
Nuoroda: arxiv.org/abs/0912.4310 : Magnetometrija su mezosferiniu natriu
Pastaba: aš darau pertrauką atostogų laikotarpiu, sausio 4 d. Tuo tarpu tinklaraštyje bus rodomi svarbiausi fizikos arXiv tinklaraščio metų įvykiai.
Viskas kas geriausia,
Kentukis