Всё сочувствие, на которое мы решились
 

Переворот магнитных полюсов? Не при нашей жизни

Магнитное поле Земли достаточно стабильно, чтобы использование магнитного компаса имело смысл. Но движение магнитного поля есть. Магнитный Северный полюс в настоящее время движется в сторону Сибири, это движение неравномерно.

Переворот магнитных полюсов? Не при нашей жизни
Учёные в поле: изучение лавовых отложений.

Иногда происходит так называемая инверсия магнитного поля Земли — магнитное поле резко меняет свою полярность. Это происходило много раз, но ни разу «на нашей памяти» — последнее событие датируется временем около 770 тысяч лет назад. Полного понимания того, почему и как это происходит, нет.

Исследование, проведённое геологом Брэдом Сингером (Brad Singer) и его коллегами из Висконсинского университета в Мадисоне, даёт новую оценку времени, которое потребовалось для смены полярности магнитного поля Земли последний раз. Предполагается, что процесс был довольно неторопливым — не менее 22 000 лет на полный цикл. Это дольше, чем полагали ранее, и результаты ставят под сомнение представление о том, что инверсия магнитного поля Земли может произойти практически мгновенно по геологическим меркам.

Переворот магнитных полюсов? Не при нашей жизни

С помощью самой современной измерительной техники были изучены лавовые и океанские отложения из разных регионов Земли, а также образцы льда из Антарктиды. Данные показывают, что на протяжении тысячелетий поле ослабевало, частично смещалось, снова стабилизировалось, а затем, наконец, полностью изменило ориентацию и стало таким, каким мы его знаем сегодня.

Результаты работы актуальны: есть мнение, что мы переживаем время начала очередной инверсии магнитного поля Земли. Мнение не бесспорно, но в условиях, когда цивилизация настолько зависит от разнообразной электроники, следует адекватно оценивать возможные последствия таких изменений.

«Разворот происходит в самых глубоких частях земных недр, но эффекты проявляются везде на Земле и особенно на её поверхности и в атмосфере, — говорит Сингер. — Если у вас нет полной и высокоточной записи о том, как проявилась инверсия поля на поверхности Земли, трудно даже предполагать что-то о механике инверсии».

Магнитное поле Земли создаётся внешним ядром жидкого железа планеты, когда оно вращается вокруг твёрдого внутреннего ядра. Это действие и создаёт поле, которое наиболее стабильно, когда проходит примерно через географические Северный и Южный полюса. Поле сдвигается и значительно ослабевает во время разворотов.

Каким было магнитное поле в древности, можно судить по разного рода отложениям. Задача геологов — собрать воедино историю магнитных полей. Понятно, что наиболее полные данные можно получить для последнего разворота, названного именами его первооткрывателей — инверсия Матуямы—Брюнеса.

Сингер и его команда изучили лавовые отложения Чили, Таити, Гавайев, Карибского бассейна и Канарских островов. Образцы собирались в течение нескольких полевых сезонов.

«Потоки лавы — идеальные регистраторы магнитного поля. У них много железосодержащих минералов, и когда они остывают, частицы остаются в положении, определяемом полем, — говорит Сингер. — Но это прерывистая запись: вулканы не извергаются непрерывно. Поэтому требуется тщательная полевая работа, чтобы найти правильные записи».

Исследователи совместили данные о магнитном поле с датировкой образцов радиоизотопным методом на материале семи извержений лавы. Это позволило проанализировать изменения в магнитном поле в промежутке протяжённостью около 70.000 лет.

Оказалось, что окончательный поворот был довольно быстрым по геологическим стандартам: менее 4.000 лет. Но ему предшествовал длительный период нестабильности, который включал два временных, частичных разворота, и это происходило на протяжении 18.000 лет.

Данные, полученные при изучении потоков лавы, согласуются с данными, полученными при анализе морских отложений. Донные отложения — это менее точная, но непрерывная запись изменений магнитного поля. Исследователи включили в анализ и информацию о осаждении бериллия на поверхность Земли (получена при изучении антарктических льдов). Бериллий образуется при столкновении космического излучения с атмосферой. Когда магнитное поле меняет полярность, оно ослабевает, больше излучения попадает в атмосферу, больше бериллия производится.

С тех пор, как человечество измеряет силу магнитного поля, оно ослабевает примерно на пять процентов каждое столетие. Как показывают палеоданные, ослабление поля, по-видимому, является предвестником возможного разворота, хотя далеко не очевидно, что разворот неизбежен.

Процесс инверсии магнитного поля может существенно повлиять на навигацию, спутниковую и наземную связь. Но похоже, что у людей есть время на то, чтобы найти решение проблемы.

Материалы исследований опубликованы в журнале Science Advances.

Подготовка материала: Сергей Сыров

Ссылка на источник

Просмотров
Всего:
1 753 | За месяц: 0 | За неделю: 0 | За сутки: 0