Med hjälp av information från ESA:s satellitkonstellation Swarm, forskare har gjort en upptäckt om hur energi som genereras av elektriskt laddade partiklar i solvinden strömmar in i jordens atmosfär – överraskande nog, mer av det går mot den magnetiska nordpolen än mot den magnetiska sydpolen.

Solen badar vår planet med ljus och värme för att upprätthålla liv, men den bombarderar oss också med farliga laddade partiklar i solvinden. Dessa laddade partiklar har potential att skada kommunikationsnätverk, navigationssystem som GPS och satelliter. Kraftiga solstormar kan till och med orsaka strömavbrott, som det stora strömavbrottet som Quebec i Kanada drabbades av 1989.

Vårt magnetfält skyddar oss till stor del från detta angrepp.

Genereras huvudsakligen av ett hav av överhettade, virvlande flytande järn som utgör den yttre kärnan cirka 3000 km under våra fötter, Jordens magnetfält är som en enorm bubbla som skyddar oss från kosmisk strålning och de laddade partiklarna som bärs av kraftfulla vindar som undkommer solens gravitationskraft och sveper över solsystemet.

Som en stångmagnet, Jordens magnetiska fält vid ytan definieras av nord- och sydpolerna som ligger löst i linje med rotationsaxeln.

Norrskenet ger visuella visningar av konsekvenserna av att laddade partiklar från solen interagerar med jordens magnetfält.

Tills nu, det antogs att samma mängd elektromagnetisk energi skulle nå båda hemisfärerna. Dock, ett papper, publiceras i Naturkommunikation , beskriver hur forskning ledd av forskare från University of Alberta i Kanada använde data från ESA:s Swarm-uppdrag för att upptäcka, oväntat, att den elektromagnetiska energin som transporteras av rymdvädret klart föredrar norrut.

Dessa nya rön tyder på att förutom att skydda jorden från inkommande solstrålning, magnetfältet styr också aktivt hur energin fördelas och kanaliseras till den övre atmosfären.

Tidningens huvudförfattare, Ivan Pakhotin som utför denna forskning som en del av ESA:s Living Planet Fellowship, förklarar, "Eftersom den magnetiska sydpolen är längre bort från jordens spinnaxel än den magnetiska nordpolen, en asymmetri påtvingas hur mycket energi som tar sig ner mot jorden i norr och söder. Det verkar finnas en differentiell reflektion av elektromagnetiska plasmavågor, kända som Alfvenvågor.

"Vi är ännu inte säkra på vilka effekterna av denna asymmetri kan bli, men det skulle också kunna indikera en möjlig asymmetri i rymdväder och kanske också mellan Aurora Australis i söder och Aurora Borealis i norr. Våra fynd tyder också på att dynamiken i den övre atmosfärens kemi kan variera mellan hemisfärerna, speciellt under tider av stark geomagnetisk aktivitet."

Ian Mann från University of Alberta sa, "Solens aktivitet, såsom massutstötningar av kransar, kan få potentiellt allvarliga konsekvenser för vårt moderna sätt att leva. Därför, Att studera rymdvädrets underliggande fysik och komplexiteten i vårt magnetfält är mycket viktigt för att bygga upp system för tidig varning och utforma elektriska nät som bättre kan motstå de störningar solen kastar mot oss.

"Vi har turen att vi har ESA:s tre Swarm-satelliter i omloppsbana, leverera nyckelinformation som inte bara är avgörande för vår vetenskapliga forskning, men kan också leda till några mycket praktiska lösningar för vårt dagliga liv."

I omloppsbana sedan 2013, de tre identiska Swarm-satelliterna har inte bara returnerat information om hur vårt magnetfält skyddar oss från de farliga partiklarna i solvinden, men om hur fältet skapas, hur den varierar och hur den magnetiska nordens position förändras.