Jordens magnetiska sköld bultar som en trumma när den träffas av starka impulser, enligt ny forskning från Queen Mary University of London.

När en impuls träffar sköldens yttre gräns, känd som magnetopausen, krusningar färdas längs dess yta som sedan reflekteras tillbaka när de närmar sig de magnetiska polerna.

Interferensen av de ursprungliga och reflekterade vågorna leder till ett stående vågmönster, där specifika punkter ser ut att stå stilla medan andra vibrerar fram och tillbaka. En trumma resonerar så här när den slås på exakt samma sätt.

Den här studien, publiceras i Naturkommunikation , beskriver första gången denna effekt har observerats efter att den teoretiskt föreslogs för 45 år sedan.

Magnetopausens rörelser är viktiga för att kontrollera energiflödet i vår rymdmiljö med omfattande effekter på rymdvädret, vilket är hur fenomen från rymden potentiellt kan skada teknik som elnät, GPS och även passagerarflygbolag.

Upptäckten att gränsen flyttas på detta sätt belyser potentiella globala konsekvenser som tidigare inte hade beaktats.

Dr Martin Archer, rymdfysiker vid Queen Mary University of London, och huvudförfattare till tidningen, sa:"Det hade spekulerats om att dessa trumliknande vibrationer kanske inte skulle inträffa alls, med tanke på bristen på bevis under de 45 åren sedan de föreslogs. En annan möjlighet var att de bara är väldigt svåra att definitivt upptäcka.

"Jordens magnetiska sköld stöts kontinuerligt av turbulens så vi trodde att tydliga bevis för de föreslagna bommande vibrationerna kunde kräva en enda skarp träff från en impuls. Du skulle också behöva massor av satelliter på precis rätt ställen under denna händelse så att andra kända ljud eller resonanser kunde uteslutas. Händelsen i tidningen markerade alla dessa ganska strikta rutor och äntligen har vi visat gränsens naturliga respons."

Forskarna använde observationer från fem NASA THEMIS-satelliter när de var idealiskt belägna när en stark isolerad plasmajet slog in i magnetopausen. Sonderna kunde detektera gränsens svängningar och de resulterande ljuden inom jordens magnetiska sköld, vilket stämde överens med teorin och gav forskarna möjlighet att utesluta alla andra möjliga förklaringar.

Många impulser som kan påverka vår magnetiska sköld kommer från solvinden, laddade partiklar i form av plasma som ständigt blåser av solen, eller är ett resultat av den komplicerade växelverkan mellan solvinden och jordens magnetfält, som var tekniskt fallet för detta evenemang.

Samspelet mellan jordens magnetfält och solvinden bildar en magnetisk sköld runt planeten, begränsas av magnetopausen, som skyddar oss från mycket av den strålning som finns i rymden.

Andra planeter som Merkurius, Jupiter och Saturnus har också liknande magnetiska sköldar och så samma trumliknande vibrationer kan vara möjliga någon annanstans.

Ytterligare forskning behövs för att förstå hur ofta vibrationerna förekommer på jorden och om de finns på andra planeter också. Deras konsekvenser behöver också studeras ytterligare med hjälp av satellit- och markbaserade observationer.