Хората са свикнали с факта, че такива мащабни промени като прекрояването на континентите или климата са бавни. За едно поколение е трудно да ги оцени, но в двойка и просто забелязва. Ето обаче откритие: грандиозно събитие - обръщане на магнитните полюси - може дори да бъде почти мигновено според човешките стандарти. И родната планета е в състояние да извърши такъв трик пред очите ни.
Цикъл на инверсии
Наскоро Скот Бау от Лос Анджелис Уестърн Колидж и Джонатан Глен от Американската геоложка служба изследваха древни магматични скали в Битъл Маунтин, Невада. Така че американските геолози показаха, че обръщането на магнитното поле на планетата може да се случи хиляди пъти по-бързо, отколкото учените предполагаха досега.
Благодарение на феномена на палеомагнетизма, един вид запис на геомагнитното поле в охлаждащата и кристализиращата лава, изследователите са установили, че по време на образуването на скали в Бойна планина (а това се е случило преди 15 милиона години), изместването на магнитния полюс на Земята е било 53 градуса само за една година.
Според сегашните идеи течната част от неговото ядро е отговорна за образуването на магнитното поле на Земята. Но процесите в ядрото все още са слабо разбрани. В тази област изследователите продължават да откриват грандиозни явления като „храносмилането“дори и сега.
Фигурата показва вътрешното (червено) и външното (жълто) ядро на Земята, линиите на магнитното поле (синьо), металните потоци (кафявите линии), причинени от въртенето на ядрото (черна стрелка), и конвективните потоци (светлокафявите стрелки) (илюстрация с уебсайт qwickstep.com).
Промоционално видео:
При това успешно (за днешните учени) изригване първата порция лава вече беше замръзнала („запомняйки“посоката на геомагнитното поле), но година по-късно тя отново беше затоплена от второто изхвърляне на разтопени скали, „пренаписвайки“в горния си слой нова посока, която се различава с 53 градуса от стар.
Но според сегашните данни обръщането на магнитните полюси отнема 4-5 хиляди години или дори повече. Това означава, че изместването на полюсите по време на такива събития е средно 0,045 градуса годишно. Но Бо и Глен вярват, че обръщането на полярността може да се случи много по-бързо, само за четири години.
Ако наложим върху тази хипотеза първите признаци, че следващата промяна вече е започнала, можем да заключим: имаме шанс да хванем един от най-грандиозните епизоди в геоложката история на планетата.
Учените отдавна спорят, че магнитното поле на Земята може да се обърне в съвсем обозримо бъдеще. И това събитие не е катастрофа за планетата, а съвсем обикновен процес, ако погледнете от гледна точка на геоложките епохи.
Въпросът е само дали катаклизмът ще се случи скоро според обикновените човешки стандарти или е необходимо да се изчака повече от хиляда години преди грандиозното представяне. И колко време ще отнеме самата инверсия също е предмет на дискусия.
Полярността на геомагнитното поле от днешния ден до средата на юрския период (отгоре) и през последните пет милиона години (отдолу). Черни области - полярност, съответстваща на днешната, бяла - противоположна (илюстрации от сайта wikipedia.org).
Честотата на обръщане на полярността на магнитните полюси на нашата планета е варирала значително в миналото. Можете само приблизително да изчислите средната стойност: полюсите се преобръщаха на всеки 200-300 хиляди години.
В същото време, преди около 42 милиона години, за три милиона години се случиха 17 обрата и имаше много дълъг период без обрати, той продължи от 120 до 83 милиона години. А преди него имаше и други дълги епохи без преврати.
Следователно учените смятат, че инверсията е доста случаен процес и е невъзможно да се уловят очевидни модели в него. Независимо от това, последният път „преобръщане“на магнитните полюси се е случило преди около 780 хиляди години. Само поради тази причина може предпазливо да се предположи, че планетата се подготвя за следващата такава пермутация. И тогава има редица косвени признаци на предстояща промяна.
Има ли живот след смяната на полюса?
Северният магнитен полюс на Земята се втурна към Русия: при измерване на скоростта на нейното изместване през 2009 г. учените получават 64 километра годишно. Междувременно през 70-те години тази скорост е била 10-15 км / година, а само преди шест години - около 60. Ускорението е очевидно.
За 150 години интензитетът на геомагнитното поле е намалял с около 10%, а през последните 22 години е спаднал с 1,7% (средно тъй като промените далеч не са еднакви в различните региони на планетата). В същото време ъгълът на върха на върховете, полярните области на полето, където силовите линии се разминават в страни, се увеличи.
Ивичните магнитни аномалии служат като едно от доказателствата за обръщане на магнитното поле в миналото. Скалите, изливащи се в океанските хребети, замръзват, запазвайки намагнитването с текущата ориентация на полето. Поради разстилането на блоковете на литосферата, такива замръзнали потоци образуват успоредни ивици с редуващи се намагнитвания (илюстрация от сайта wikipedia.org).
Като цяло, магнитосферата на Земята през последните години изглежда започна да "тече". Експертите в слънчево-земните комуникации спекулират относно възможността за по-силни от обичайните магнитни бури и полярни сияния по време на пика на слънчевата активност в току-що започналия цикъл.
Това не е причина за паника. Както е лесно да се разбере, в паметта на Хомо Сапиенс инверсията все още не се е случила, но много такива събития са се случвали и преди и животът на Земята не е прекъсван.
Изследователите обаче са загрижени за значителното отслабване на полето, съпътстващо обръщането на полюсите. Уви, все още е невъзможно да се каже окончателно дали полето ще изчезне за известно време и колко дълго планетата ще остане без магнитен щит.
Пример за магнитни аномалии на нишки в зона на разлом близо до остров Ванкувър. Цветът показва скали с нормално намагнитване (съвпадащо със съвременното поле), пролуки - с обратно намагнитване. Мащабът е от милиони години (илюстрация от hawaii.edu).
Ако обаче направим аналогия със смяната на магнитните полюси на Слънцето (и това се случва на всеки 11 години), тогава не би трябвало да настъпи пълната загуба на нашето поле и катастрофални последици за хората и живота като цяло няма да се случат.
Тук, между другото, супер бързата смяна, поета от Скот и Джонатан, ни играе в ръцете. В крайна сметка по този начин рискуваме да бъдем изложени на повишено ниво на космически лъчи за по-малко време.
Настоящото отклонение на полюса при 64 километра годишно е приблизително 0,6 градуса годишно. Сравнете това с 53 градуса в новото проучване. Вярно е, че не е известно дали става дума за кратък взрив на фона на по-тихо изместване (може би древното изригване е уловил самия връх на процеса на инверсия) или пълното обръщане на магнитните „север“и „юг“наистина се е оказало толкова бързо, че времето. Този въпрос е тема за ново изследване.
Историята на преобръщащото се магнитно поле е подобна на историята на друго откритие - пристигането на мощно заледяване в последния ледников период само за шест месеца. Това накара учените да прегледат наскоро колко бързо климатът на планетата може да се промени от едно състояние в друго (кадър от cgnews.com).
Превратът ще възстанови справедливостта
Между другото не всеки знае, че северният магнитен полюс на Земята във физически смисъл е южен и обратно. По този начин имаше объркване. Когато учените избират имената за полюсите на обикновен магнит, те могат да им дадат всякакви имена, дори плюс и минус, поне някои абстрактни букви. Но по това време хората отдавна са използвали компаси, стрелките на които са диполни магнити. И онзи край от тях, който сочи на север, се наричаше северния полюс на магнита (в първоначалния смисъл, простиращ се на север), а краят, сочещ на юг - южния, Но тъй като противоположните полюси са привлечени от магнитите, се оказа, че земното магнитно поле има южен полюс (във физическия смисъл) се намира на север и се нарича „северният магнитен полюс“, а физическият север е на юг.
Интересно е, че ако се случи обръщане на земното поле и имената на магнитните полюси не бъдат променени, справедливостта ще бъде възстановена по отношение на техните имена.
Фигурата показва ъгъла между оста на въртене на Земята и оста на дипола и посоката на силовите линии (илюстрация от Питър Рийд).
Да се върнем обаче малко назад. Геолозите казват, че бягството на полюсите от техните места се е случило и е по-впечатляващо. През 1995 г. учените анализираха остатъчното намагнитване на древните магмени скали в планината Стинс в Орегон и установиха, че скоростта на въртене на магнитното поле на планетата по време на охлаждането на потока от лава достига невероятни шест градуса на ден. Това беше с няколко порядъка по-високо от скоростта, която науката можеше да измисли, без да се броят, разбира се, ежедневните колебания в положението на полюсите, причинени от действието на заредени частици на слънчевия вятър. Затова много експерти оспорват заключенията на авторите на тази работа.
Но сега учените откриха второ доказателство, показващо, че все още са възможни бързи обръщане на геомагнитното поле. Сега би било добре да разберем дали такива моментни (по геоложки стандарти) полеви скокове за инверсии са често срещани или изключителни.