Магнитное поле Земли переворачивается?

Переворот полюса — геомагнитный разворот. На фото: компьютерное моделирование НАСА с использованием модели Глатцмайера и Робертса.[36] Трубки представляют собой силовые линии магнитного поля: синие, когда поле направлено к центру, и желтые, когда от него. Ось вращения Земли центрирована и вертикальна. Плотные скопления линий находятся внутри ядра Земли.С тех пор, как это произошло, прошло 780 000 лет, и некоторые ученые говорят, что магнитные полюса Земли давно пора сменить.

Что-то странное происходит с магнитным полем Земли. За последние 200 лет он медленно ослабевает и смещает свой северный магнитный полюс (куда указывает компас, не путать с географическим северным полюсом) из канадской Арктики в сторону Сибири.

Однако в последние десятилетия этот медленный сдвиг на юг ускорился, достигнув скорости более 30 миль в год (48 километров в год). Можем ли мы оказаться на грани геомагнитного разворота, когда северный и южный магнитные полюса поменяются местами?

Переворот Земли спонтанный

Магнитное поле Земли создается конвекцией расплавленного железа в ядре планеты, примерно в 1800 милях (2896 км) под нашими ногами. Эта перегретая жидкость генерирует электрические токи, которые, в свою очередь, создают электромагнитные поля. Хотя процессы, приводящие к смене полюсов, сравнительно менее изучены, компьютерное моделирование планетарной динамики показывает, что инверсии возникают спонтанно. Это подтверждается наблюдениями за магнитным полем Солнца, которое меняется примерно каждые 11 лет.

Наше собственное магнитное поле возникло по крайней мере 4 миллиарда лет назад, и с тех пор магнитные полюса Земли много раз менялись местами. Только за последние 2,6 миллиона лет магнитное поле переключалось десять раз, и, поскольку последнее произошло 780 000 лет назад, некоторые ученые считают, что нам уже пора сделать еще один. Но развороты непредсказуемы и уж точно не периодичны.

Картирование магнитных полей

Исследователи составляют карту древней истории магнитного поля Земли, используя вулканические породы. Когда лава охлаждается, содержащееся в ней железо намагничивается в направлении магнитного поля. Изучая эти породы и используя методы радиометрического датирования, можно реконструировать прошлое поведение магнетизма планеты, когда оно усиливало, ослабляло или изменяло полярность.

Чтобы отслеживать более свежие магнитные изменения, ученые обращаются к магнитным свойствам археологических артефактов. Когда наши предки нагревали древний очаг или печь, содержащую железо, до достаточно высоких температур, он перестраивал свой магнетизм с магнитным полем Земли при охлаждении. Точка, в которой это происходит, называется точкой Кюри. Исследования даже включали некоторые сегменты этажа здания железного века в Иерусалиме, которое вавилонская армия сожгла в 586 году до нашей эры.

Но проводить измерения на этих археологических артефактах сложно. Во-первых, магнетизм древних предметов очень слаб — его недостаточно, чтобы сдвинуть стрелку компаса. А если какие-то предметы нагревали и охлаждали несколько раз, несколько магнитных узоров будут наложены друг на друга. Наконец, их надежность зависит от объектов, оставшихся в том же месте, где происходил обогрев.

Несмотря на эти трудности, исследователи в основном нанесли на карту современные изменения магнитного поля под Западной Европой и Ближним Востоком.

Черепахи, лосось и киты!

Ученые не могут быть уверены в точных последствиях, которые будет иметь разворот — свидетельства предыдущих обращений остаются неясными — но они могут быть серьезными. Например, многие животные используют магнитное поле Земли для навигации во время миграции.

Молодые черепахи-логгерхеды выкапывают себе путь из подземных гнезд на пляжах Флориды, заходят в море и уходят далеко в Атлантический океан (иногда полностью пересекая его). Затем, спустя много лет, они возвращаются на те же пляжи Флориды, на которых родились. Они проходят это безликое, безликое, 9000 миль (14 494 км) путешествие, определяя силу и направление магнитного поля.

Когда дело доходит до лосося, китов, птиц и других существ, которые также используют земной магнетизм для навигации, их жизнь будет серьезно нарушена из-за переворота магнитного поля.

Солнечное излучение и космические лучи

Кроме того, Землю постоянно бомбардируют потоком заряженных частиц, приходящих от Солнца, и космическими лучами, в основном протонами и атомными ядрами, из глубокого космоса.

В период, предшествующий инверсии, магнитное поле становится слабее и значительно менее эффективно защищает нас от этих частиц.. Хотя некоторые геологи отмечают, что массовые вымирания, похоже, коррелируют с этими периодами времени, люди или наши предки были на Земле в течение нескольких миллионов лет. За это время произошло много обратных событий, и нет очевидной корреляции с человеческим развитием.

Бурное время для технологий

Прямое воздействие на человечество могло быть незначительным, но не на технологии. Мы используем искусственные спутники для навигации, телевещания, прогнозирования погоды, мониторинга окружающей среды и связи всех видов. Без защиты магнитного поля эти спутники могут быть серьезно повреждены солнечным ветром или космическими лучами, сталкивающимися с электронными цепями.

Слабое магнитное поле в южной части Атлантического океана, известная как «Южноатлантическая аномалия», уже оказывает неблагоприятное воздействие на спутники и может указывать на то, что должно произойти.

Недавние геологические исследования предложили возможную причину аномалии. Широко распространено мнение, что наша Луна образовалась, когда Земля столкнулась с планетой Тейя 4,5 миллиарда лет назад, но останки Тейи так и не были найдены. Теперь выясняется, что останки Тейи могут лежать у нас под ногами.

Глубоко под землей погребены два огромных объема горных пород, каждый в миллионы раз больше, чем Эверест (и расширяющийся), а также более плотный и горячий, чем остальная часть мантии Земли. Ученые предполагают, что эти горные массивы являются недостающими останками Тейи и что они мешают конвекции расплавленного железа, вызывая слабое магнитное поле в Южной Атлантике.

В любом случае серьезность разворота магнитного поля будет зависеть от того, сколько времени потребуется для его завершения. Если он будет медленно сдвигаться в течение многих тысяч лет, возможно, мигрирующие существа, а также человечество, смогут адаптироваться. А пока нам нужно многое узнать о том, что происходит в глубине нашей планеты.