Що таке інверсія землі? Земля без курсу, або до чого призведе зміна магнітних полюсів

Без магнітного поля, що виконує свого роду роль «щита», сучасні технологіїзазнають ризику впливу сонячних бур.

Нещодавно геофізики повідомили про те, що в майбутньому можлива чергова зміна геомагнітних полюсів Землі. Передумовою до цього вважається Південно-атлантична аномалія, що тягнеться між Зімбабве та Чилі. Тут знаходиться так званий "провал" у магнітному полі планети, що робить його слабшим на 30%, ніж в інших місцях. Воно продовжує слабшати, а це віщує повний розворот магнітних полюсів. Як це позначиться на планеті, ніхто точно не знає. Академіки РАН будують лише припущення та припущення.

Магнітне поле Землі спрямовує всі стрілки компасів на Північ, якщо ви, звичайно, не опинитеся в місцях із якоюсь магнітною аномалією. Коли південний полюс стає північним, а північний перетворюється на південний – це називається інверсією геомагнітного поля. За всю історію свого існування Земля зазнавала зміни своєї полярності як мінімум 4-5 разів з інтервалом приблизно мільйон років. У цьому періоди зміни полюсів земної кулі передбачити не можна, оскільки вони мають нерегулярний характер.

Повна зміна геомагнітних полюсів Землі може зайняти від однієї до кількох тисяч років. У масштабах людства – це досить тривалий термін, а ось за геологічними мірками – це «хвилинна» справа. Що ж може статися при зміні полюсів, наскільки їхня зміна вплине на наше життя?

Без магнітного поля, що виконує свого роду роль «щита», сучасні технології зазнають ризику впливу сонячних бур. Найбільш уразливими стануть супутники. Якщо GPS припинить свою роботу, всі сучасні літаки будуть посаджені на землю. Судна зіткнуться з тими самими проблемами і не зможуть правильно орієнтуватися океаном. Ми не зможемо більше спілкуватися по мобільним телефонамта користуватися інтернетом.

За зміни геомагнітних полюсів озоновий шар планети тимчасово зникне. Це позначиться на підвищенні захворюваності на рак шкіри в кілька разів. Але, незважаючи на те, що магнітного «щита» над планетою не буде, людина продовжить своє існування без застосування високих технологій та електрики. Це звичайно не означає, що ми поринемо в середньовіччя, але дивитись телевізор ми точно не зможемо. Усі об'єкти, робота яких залежить від електрики, перестануть функціонувати.

Геомагнітне поле блокує приблизно 50% космічних променів. За його відсутності рівень космічного випромінювання збільшиться лише вдвічі. Це призведе до розвитку клітинних мутацій у рослин та тварин, але не призведе до їх масового вимирання. При цьому серйозних природних катастроф не варто очікувати. Це поле знаходиться у зоні магнітосфери планети, яка забезпечує лише частковий захист від сонячного вітру. Більша частина космічного випромінювання поглинається атмосферою Землі.

Людина та її предки жили Землі протягом кількох мільйонів років, які сталися чимало інверсій геомагнітних полюсів. Як бачите, всі ми ще живі та здорові. Згідно з проведеними геологічними дослідженнями, час розворотів не збігається з періодами вимирання видів. Слід зазначити, що тварини, які використовують геомагнітне поле Землі для орієнтації в просторі на кшталт китів або перелітних птахів, за тисячоліття встигнуть адаптуватися до магнітного середовища, що змінюється, і розвинуть інші методи навігації.

Все вищезгадане відноситься до «плавної» зміни полюсів. Але якщо інверсія все ж таки станеться різко, і Земля перевернеться на 180 градусів, то від такого повороту вся вода вийде на сушу і затопить увесь світ. Тоді можна буде говорити про серйозну глобальну катастрофу. Але ми сподіватимемося на більш «м'який» поворот подій.

5.1.2. Інверсія магнітних полюсів

Про інверсію магнітних полюсів варто поговорити трохи докладніше, тому що. це питання може торкнутися навіть нашого покоління. Крім того, саме розгляд магнітного поля Землі привів мене до ідеї, яка відображена у назві цієї книги.

Як відомо, інверсія, принаймні, в Сонячної системи, властива всім космічним тілам, які мають магнітне поле. Саме Сонце переживає таку процедуру кожні 11 років (половина 22-річного сонячного циклу). У планет цикли значно довші. За даними палеомагнітних досліджень, інверсіям Землі завжди передувало зменшення загального магнітного поля. А сама зміна знака магнітного поля відбувалася або, за деякими даними, практично миттєво, або протягом деякого часу (наші сотні тисяч років за космічними масштабами – теж мить). Інверсій магнітного поля Землі було багато. Гіпотез із цього питання існує також достатньо. Але жодна не пояснює, чому це відбувається. За палеомагнітними даними виходить, що попередня інверсія магнітних полюсів мала місце приблизно мільйон років тому (іноді пишуть – 700-800 тисяч років тому), а час «перевертання» було порівняно коротким: не більше 100 тисяч років.

Дослідження області палеомагнетизма показали, що інверсія полюсів, тобто.

перемагнічування Землі відбувалося понад 170 разів. Іноді зустрічається інформація про те, що остання інверсія магнітних полюсів Землі мала місце під час катастрофи, яка занапастила Атлантиду. Згідно з повідомленнями, опублікованими в «Нейчур» та «Нью-Саєнтист», остання геомагнітна інверсія відбулася лише 12400 років тому – в 11 тисячолітті до н.е. Але в інших наукових джерелах цього підтвердження мені знайти не вдалося.

І ще важливий момент: інверсія може не супроводжуватися значними зрушеннями літосфери (земної кори), а може й супроводжуватися ними. Перший випадок є небезпечним тим, що відбувається стерилізація планети космічними випромінюваннями внаслідок зникнення захисної оболонки. У другому та сама стерилізація супроводжуватиметься ще й перекроюванням берегової лінії суші, рельєфу поверхні та океанічного дна.

Якщо подивитися на сьогоднішню ситуацію, то ознаки помітного наближення до нової інверсії є: напруженість магнітного поля планети вже тривалий період падає, а обидва магнітні полюси, замість звичайного спорадичного руху, почали прискорено і цілеспрямовано рухатися кожен у своєму напрямку.

Незважаючи на те, що карта дещо застаріла і становище Північного магнітного полюса на ній у 2015 році супроводжується написом «прогноз», сьогодні ми вже знаємо, що цей прогноз виправдався повністю. Крім того, є дані, що вже до 2011 року швидкість руху полюса збільшилась до 64 км/рік. На території Сибіру якраз і розташована Сибірська магнітна аномалія, яка, ймовірно, є одним з полюсів другого диполя планети.

Дуже схоже на те, що переполюсування спричинить зміну провідних магнітних диполів Землі. У всякому разі, таке припущення дозволяють висунути напрямок і швидкість руху Північного магнітного полюса, що збільшується, в бік Сибірської магнітної аномалії - потужного північного виходу другого диполя. Вона знаходиться в Північній півкулі і охоплює велику площу від Таймиру до Байкалу з центром, що має координати (приблизно): 70 ° пн.ш. та 105 ° с.д. Саме в цей бік і спрямований прискорений рух магнітного полюса через «маківку» Земної кулі та архіпелаг островів Північна Земля. Інтенсивність магнітного поля у центральній частині аномалії становить 61000 нТл. Вона навіть перевищує інтенсивність поблизу Північного магнітного полюса!

Південний магнітний полюс теж рухається цілеспрямовано, але із значно меншою швидкістю. У більшості джерел вона оцінюється приблизно 10 км/рік. А ось де знаходиться його «точка тяжіння» – поки що питання.

З прогнозом щодо південного виходу другого диполя справа значно складніша. У літературі мені зустрічалося два припущення: перше – біля східного узбережжя південної Африки, друге, як згадувалося, у Бразилії. Якщо мати на увазі Бразилію, то вихід центру другого диполя в Південній півкулі матиме зразкові координати: 25 ° ю.ш. та 55 ° з.д. Інтенсивність магнітного поля у його центральній зоні становить нині 24000 нТл. Це в два рази менше, ніж у зоні Сибірської магнітної аномалії.

Друге припущення пов'язане з активним посиленням магнітного поля на східних берегах Африки. На рис. 5.5 представлені два кадри з фільму Європейського космічного агентства (ESA) «SWARM.

.ESA'.S MAGNETIC FIELD MISSION».

На контурних картах півкуль планети у кольорі представлено зміну магнітного поля за період із січня по червень 2014 року (на шкалі показані червоним зони збільшення, а синім – зменшення інтенсивності поля в нТл). Зліва ми бачимо Східну півкулю, праворуч – Західну. Зверніть увагу: у західній частині Індійського океану, ближче до Африки, ми маємо максимальне збільшення поля у всій Східній півкулі! А тепер подивіться на правий кадр. Західна півкуля активно втрачає магнітне поле.

Погляньте на наступну карту(Рис. 5.6), де показано розподіл магнітних полів Землі. Лінії (ізодинами), проведені на карті, з'єднують точки з однаковою напруженістю магнітного поля. На кожній з ліній надано значення напруженості в нТл (нано Теслах).

Мал. 5.6.

Карта розподілу магнітних полів Землі,

Як можна побачити на представленій карті, максимум є в трьох зонах – у Канаді, Сибіру та поблизу північно-східного узбережжя Антарктиди (на південь від Австралії). Мінімум інтенсивності спостерігається у південній частині Атлантики, а найнижчі значення її припадають на східну частину Бразилії.Зони з максимальною інтенсивністю магнітного поля у Північній Канаді та Сибіру знаходяться по обидва боки від магнітного полюса, але не збігаються з ним. У

Південній півкулі

Розглянемо ще одну карту, де розподіл магнітних полів показано у кольорі.

Вона теж із фільму. ESA «SWARM. ESA'S MAGNETIC FIELD MISSION». Колірна шкала інтенсивності магнітного поля дана знизу картинки (рис. 5.7).

Мал. 5.7.

Карта розподілу інтенсивності магнітного поля за даними.

Все, сказане вище під час аналізу попередньої магнітної карти Землі, цілком підтверджується і картою, побудованою за даними Місії.SWARM. Темним червоним кольором пофарбовані ділянки з максимальною інтенсивністю магнітного поля (незалежно від знака), а синім – мінімальним. Зверніть увагу на мінімальну інтенсивність поля у південній Атлантиці та Південній Америці, як і на попередній карті.

Ця картинка дала підставу деяким авторам зробити висновок про роздвоєння Північного магнітного полюса, що, на мою думку, не відповідає дійсності. Канадська та Сибірська аномалії існували і до початку інтенсивного дрейфу магнітного полюса, який ще у 80-х роках минулого століття перебував на півночі Канадського Архіпелагу. Продовжують вони існувати й досі, коли Північний магнітний полюс майже збігається з географічним.

Незважаючи на те, що біля Південного магнітного полюса спостерігається схожа картина роздвоєння, в літературі це питання обходиться стороною.

На рис. 5.8 наводиться кадр із того ж фільму «.SWARM.

.ESA'.S MAGNETIC FIELD MISSION», де чудово показаний дрейф Північного магнітного полюса із зазначенням дат. Я лише дозволила собі додати градуси на паралелях. Становище Північного географічного полюса – трохи правіше за відмітку 2014 року.

Мал. 5.8.

І ще: на карті магнітних полів 1980 року ми спостерігаємо картину, схожу на побудовану за даними місії «SWARM»: у Північній півкулі максимальна інтенсивність вхідного потоку спостерігається на півночі Канади та в Сибіру, ​​в Південному – максимальна інтенсивність вихідного потоку має місце у східного та західного узбережжя Антарктиди. Як бачимо, «роздвоєння» є й у Південного магнітного полюса. Така картина існувала не менше 35 років тому, що не дає нам права говорити про «роздвоєння» магнітних полюсів у Останніми роками. Або таке явище взагалі типове для Землі, або, якщо воно характерне тільки для перехідного періоду, підготовка до інверсії почалася значно раніше ніж 1980 року.

Хочу запропонувати ще деякі власні думки з приводу зіставлення двох наведених вище карт. Попереджаю заздалегідь, що все в даному випадку – лише припущення, але особисто мені здається, вони мають право на існування.

Я зробила нехитру операцію: на карті магнітних полів 1980 року (попередній малюнок) в зонах навколополярних магнітних аномалій, провівши через їх центральні області меридіональні відрізки та відрізки паралелей і перенісши точки їх перетину на карти в «Географічному центрі».

Аномалії займають величезні площі, але найбільша напруженість поля у кожному їх, зрозуміло, у центральній зоні. Дивіться рис. 5.10:

Мал. 5.10.

З'єднання північних та південних магнітних аномалій

Наведу приблизні координати центрів магнітних приполярних аномалій.

Канадська: 105-110º з.д., 63º пн.ш.

Сибірська: 105-110º с.д., 67-70º пн.ш.

Східно-антарктична: 110-115º сх.д., 60-63º пд.ш.

Західно-антарктична: 105-110º з.д., 67º пд.ш.

Як бачите, ці цифри дуже цікаві та наводять на деякі думки. 1 – їх координати по довготі у Західній та Східній півкулях знаходяться практично точно через 180º. 33" 44"").

2 – координати по широті теж поєднуються цікаво: Канадська та Східно-Антарктична знаходяться за межами кожна свого Полярного кола і трохи зрушені від Полярного кола у бік екватора, а Сибірська та Західно-Антарктична – злегка «перевалили» за них ближче до географічних полюсів (по широті координати Полярних кіл становлять 66

Сама собою напрошується певна аналогія. Відомо, якщо на планеті в одному місці в рельєфі є западина, то на протилежному боці (лінію потрібно провести через центр планети) обов'язково буде опуклість (гора чи гори – залежно від розмірів і того й іншого). Це не лише Землі. Марс нам демонструє те саме.

Ось і з магнітними аномаліями картина може виявитися схожою. Чи не можуть бути пов'язані між собою попарно так, як показано на рис. 5.10 зеленими лініями?

– У всякому разі, така «конструкція» дуже нагадує розтяжки, що утримують полюси (географічні!) – на постійному місці.

Що буде далі, чи пройде найближчим часом Земля через інверсію магнітних полюсів чи другий диполь стане головним, а нинішній поступиться йому своїм місцем? Якщо щось станеться з магнітними полюсами, то чи спричинить це рух літосфери? Насущні питання, але надійних відповідей поки що немає ні в кого.

Наша планета має магнітне поле, яке можна спостерігати, наприклад, за допомогою компаса. Воно переважно утворюється на дуже гарячому розплавленому ядрі планети і, мабуть, було багато часу існування Землі. Поле є диполь, т. е. в нього є один північний і один південний магнітний полюс. У них стрілка компаса вказуватиме прямо вниз або вгору відповідно. Це схоже на поле магніту на холодильник. Однак геомагнітне поле Землі зазнає безліч невеликих змін, що робить аналогію неспроможною. У будь-якому випадку, можна сказати, що в даний час є два полюси, що спостерігаються на поверхні планети: один у північній півкулі та один у південній.

Інверсією називається процес, у якому південний магнітний полюс перетворюється на північний, а той, своєю чергою, стає південним. Цікаво відзначити, що магнітне поле може іноді зазнавати екскурсії, а не розвороту. У цьому випадку воно зазнає великого зниження його загальної сили, тобто сили, яка переміщує компасову стрілку. Під час екскурсії поле не змінює свого напрямку, а відновлюється з тією самою полярністю, тобто північ залишається північчю та півднем півднем.

Як свідчить геологічний літопис, магнітне поле нашої планети змінювало полярність багато разів. У цьому вся можна переконатися по закономірностям, виявленим у вулканічних породах, особливо витягнутих із дна океану. За останні 10 млн. років у середньому відбувалося 4 або 5 розворотів у мільйон років. В інші моменти історії нашої планети, наприклад, під час крейдяного періоду були більш тривалі періоди зміни полюсів Землі. Їх неможливо передбачити, і вони не мають регулярного характеру. Тому можна говорити лише про середній інтервал інверсії.

Чи розгортається магнітне поле Землі нині? Як це перевірити?

Вимірювання геомагнітних показників нашої планети проводилися більш-менш постійно з 1840 року. Деякі виміри навіть датовані XVI століттям, наприклад, у Грінвічі (Лондон). Якщо подивитися на тенденції зміни поля за цей період, можна побачити її зниження. Проеціювання даних уперед у часі дає нульовий через приблизно 1500-1600 років. Це є однією з причин того, чому деякі вважають, що поле може перебувати на ранніх стадіяхінверсії. З досліджень намагніченості мінералів у стародавніх глиняних горщиках відомо, що за часів Стародавнього Риму воно було вдвічі сильніше, ніж зараз.

Проте поточна сила поля не є особливо низькою з точки зору діапазону її значень за останні 50 000 років, а з моменту, коли відбулася остання зміна полюсів Землі, минуло майже 800 000 років. Крім того, беручи до уваги сказане раніше про екскурсію, і знаючи про властивості математичних моделей, далеко не зрозуміло, чи можна екстраполювати дані спостережень на 1500 років.

Як швидко відбувається інверсія полюсів?

Повний запис історії хоча б одного розвороту відсутня, тому всі твердження, які можна зробити, в основному базуються на математичних моделях та частково на обмежених доказах, отриманих з гірських порід, що зберегли відбиток стародавнього магнітного поля з часу формування. Наприклад, розрахунки дають підстави припустити, що повна зміна полюсів Землі може зайняти від однієї до кількох тисяч років. Це швидко за геологічними мірками, але повільно в масштабі людського життя.

Що відбувається під час розвороту? Що ми бачимо на Землі?

Як було зазначено вище, ми маємо обмежені дані геологічних вимірів про закономірності зміни поля під час інверсії. Грунтуючись на моделях, розрахованих на суперкомп'ютерах, можна було б очікувати набагато складнішої структури на поверхні планети, при якій є не один південний і північний магнітний полюс. Землю чекає їхня «мандрівка» від свого нинішнього становища до екватора і через нього. Загальна напруженість поля в будь-якій точці планети може становити не більше однієї десятої її значення в даний час.

Небезпека для навігації

Без магнітного щита сучасні технології будуть більше схильні до ризику впливу сонячних бур. Найбільш уразливими є супутники. Вони не розраховані витримувати сонячні шторми без магнітного поля. Отже, якщо супутники GPS припинять роботу, всі літаки будуть посаджені на землю.

Звичайно, в літаках як резервний засіб є компаси, але вони, безумовно, не будуть точними під час магнітного зсуву полюсів. Таким чином, навіть самої можливості виходу з ладу супутників GPS буде достатньо, щоб посадити літаки - інакше вони можуть втратити навігацію під час польоту.

Судна зіштовхнуться з тими самими проблемами.

Озоновий шар

Очікується, що під час інверсії магнітного поля Землі зникне повністю (і знову з'явиться після цього). Великі сонячні бурі під час розвороту можуть спричинити виснаження озонового шару. Кількість захворювань на рак шкіри зросте в 3 рази. Вплив на всі живі істоти важко передбачити, але може мати катастрофічні наслідки.

Зміна магнітних полюсів Землі: наслідки для енергосистем

В одному дослідженні масивні були названі ймовірною причиною полярної інверсії. В іншому - винуватцем цієї події стане глобальне потепління, а воно може бути спричинене підвищеною активністю Сонця. Під час розвороту захисту магнітного поля не буде, і якщо станеться сонячна буря, ситуація погіршиться ще більше. Життя на нашій планеті не буде торкнутися загалом, і суспільства, які не залежать від технології, також будуть у повному порядку. Але Земля майбутнього дуже постраждає, якщо розворот відбудеться швидко. Електричні мережі перестануть функціонувати (їх може вивести з ладу велика сонячна буря, а інверсія вплине набагато більше). За відсутності електрики не буде водопостачання та каналізації, заправні станції перестануть працювати, зупиняться постачання продовольства. Працездатність виявиться під питанням і вони не зможуть на щось впливати. Загинуть мільйони, а мільярди зіткнуться з великими труднощами. Тільки ті, хто заздалегідь запасся їжею та водою, зможуть впоратися із ситуацією.

Небезпека космічного випромінювання

Наше геомагнітне поле відповідає за блокування приблизно 50%. Тому за його відсутності рівень подвоїться. Незважаючи на те, що це призведе до збільшення мутацій, летальних наслідків це не матиме. З іншого боку, однією з можливих причинЗсув полюсів є збільшення сонячної активності. Це може призвести до збільшення кількості заряджених частинок, що досягають нашої планети. У такому випадку Земля майбутнього наразиться на велику небезпеку.

Чи збережеться життя на нашій планеті?

Природні катастрофи, катаклізми малоймовірні. Геомагнітне поле знаходиться в області простору, яка називається магнітосферою, що формується дією сонячного вітру. Магнітосфера відхиляє не всі високоенергетичні частки, які випромінює Сонце із сонячним вітром та інші джерела в Галактиці. Іноді наше світло особливо активно, наприклад, коли на ньому багато плям, і воно може посилати хмари частинок у напрямку Землі. Під час таких і корональних викидів маси, космонавтам на навколоземній орбіті, можливо, буде потрібний додатковий захист, щоб уникнути вищих доз радіації. Тому ми знаємо, що магнітне поле нашої планети забезпечує лише частковий, а не повний захист від космічного випромінювання. Крім того, високоенергетичні частинки можуть навіть прискорюватись у магнітосфері.

На поверхні Землі атмосфера діє як додатковий захисний шар, який зупиняє все, крім найактивнішого сонячного та галактичного випромінювання. За відсутності магнітного поля атмосфера, як і раніше, поглинатиме велику частину випромінювання. Повітряна оболонка захищає нас так само ефективно, як шар бетону завтовшки 4 м.

Без наслідків

Людські істоти та їхні предки жили на Землі протягом кількох мільйонів років, за які сталося чимало інверсій, і немає жодної очевидної кореляції між ними та розвитком людства. Так само час розворотів не збігається з періодами вимирання видів, що свідчить геологічна історія.

Деякі тварини, такі як голуби та кити, використовують геомагнітне поле для навігації. Припускаючи, що розворот займає кілька тисяч років, тобто триває багато поколінь кожного виду, тоді ці тварини можуть добре адаптуватися до магнітного середовища, що змінюється, або розвинути інші методи навігації.

Більш технічний опис

Джерелом магнітного поля є багате на залізо рідке зовнішнє ядро ​​Землі. Воно здійснює складні рухи, що є результатом конвекції тепла глибоко всередині ядра та обертання планети. Рух рідини безперервний і ніколи не зупиняється, навіть під час розвороту. Воно може припинитися лише після вичерпання джерела енергії. Тепло виробляється частково через перетворення рідкого ядра на тверде, розташоване в центрі Землі. Цей процес відбувається безперервно протягом мільярдів років. У верхній частині ядра, яка розташована в 3000 км нижче рівня поверхні під скелястою мантією, рідина може переміщатися горизонтально зі швидкістю десятків кілометрів на рік. Її рух упоперек існуючих силових ліній виробляє електричні струми, а вони, своєю чергою, генерують магнітне поле. Цей процес зветься адвекції. Для того щоб збалансувати зростання поля, і тим самим стабілізувати т.з. «Геодінамо», необхідна дифузія, при якій відбувається «витік» поля з ядра та його руйнування. Зрештою, потік рідини створює складну картинумагнітного поля лежить на поверхні Землі зі складним зміною у часі.

Комп'ютерні розрахунки

Моделювання геодинамо на суперкомп'ютерах продемонструвало складний характер поля та його поведінки з часом. Розрахунки також показали інверсію полярності, коли відбувається зміна полюсів Землі. У таких симуляціях сила основного диполя слабшає до 10% від нормального значення (але не до нуля), а існуючі полюси можуть мандрувати по всій земній кулі спільно з іншими часовими північними та південними полюсами.

Тверде залізне внутрішнє ядро ​​нашої планети у цих моделях відіграє важливу роль у керуванні процесом розвороту. Через свій твердий стан воно не може генерувати магнітне поле адвекцією, але будь-яке поле, яке утворюється в рідині зовнішнього ядра, може дифундувати, або поширюватися у внутрішнє. Адвекція у зовнішньому ядрі, здається, регулярно намагається інвертувати. Але поки поле, замкнене у внутрішньому ядрі, спочатку не дифундує, реальна зміна магнітних полюсів Землі не відбудеться. По суті, внутрішнє ядро ​​чинить опір дифузії будь-якого «нового» поля і, можливо, лише одна з кожних десяти спроб такого розвороту є успішною.

Магнітні аномалії

Слід наголосити, що, хоча ці результати і є захоплюючими власними силами, невідомо, чи можна їх віднести до реальної Землі. Тим не менш, у нас є математичні моделі магнітного поля нашої планети за останні 400 років з ранніми даними, заснованими на спостереженнях моряків торгового та військово-морського флоту. Їхня екстраполяція на внутрішню структуру земної кулі показує зростання з часом областей зворотного потоку на межі ядра і мантії. У цих точках стрілка компаса орієнтована, проти прилеглими районами, у протилежному напрямі - всередину чи з ядра. Ці ділянки зі зворотним потоком у південній частині Атлантичного океанунасамперед відповідають за ослаблення головного поля. Вони також відповідають за мінімальну напруженість, яку називають Бразильською магнітною аномалією, центр якої розташований під Південною Америкою. У цій галузі частинки з високими енергіями можуть наблизитися до Землі ближче, викликаючи підвищений ризик радіації для супутників на низькій навколоземній орбіті.

Має бути ще багато зробити для більшого розуміння властивостей глибинної будови нашої планети. Це світ, де значення тиску та температури аналогічні параметрам поверхні Сонця, і наше наукове розуміння сягає своєї межі.

Полярність землі у розумінні вчених змінювалося безліч разів протягом тисячоліть. Якщо говорити іншими словами, то якби ви жили 800 тисяч років тому і стояли обличчям до того місця, яке ми вважаємо «Північом» і, тримаючи в руці магнітний компас, стрілка компаса показувала на «Південь».

Справа в тому, що всі компаси калібруються згідно з географічними полюсами планети Земля. Стрілки компаса, які показують «Північ» та «Південь», показували б помилку рівну в 180 градусів, якби полярність сучасних магнітних полюсів була зворотною.

Більшість прихильників, що підтримують теорію про «кінець світу», зачепилися за таке відповідне для їх теорії геологічне явище і висловилися з приводу того, що воно може призвести до повного знищення життя на Землі. Але чи може це явище насправді призвести до серйозних трагічних наслідків? Відповідь на таке питання однозначно буде негативною виходячи з досить відомих геологічних та палеонтологічних літописів, які свідчать про сотні змін геомагнітного поля у минулому.

Зміна магнітних полюсів Землі не винятком, а правилом. Життя на Землі за останні двадцять мільйонів років увійшло до свого встановленого розміреного стану зі своєю періодичною зміною магнітних полюсів, які відбуваються кожні 200-300 тисяч років, але з часу останньої зміни пройшло набагато більше часу вдвічі. Зміна магнітних полюсів Землі відбувається поступово протягом сотень років і навіть тисяч років, і аж ніяк не є повним «переворотом» у буквальному значенні слова. При зміні магнітні поля Землі починають трансформуватися, потім стискатися і витягуватися при цьому, впливаючи один на одного, і так протягом усього процесу на широтах можуть виникати кратні полюси. За підрахунками вчених, зміна магнітних полюсів відбувалася сотні разів за останні три мільярди років.

На цій схематичній карті можна приблизно оцінити, як змістилися полюси Землі за останні 100 років (для північного полюса графік показує зміни з 1900 до 2010 року, а для південного полюса графік показує зміни з 1600 до 2000 року. Рух вгору)

Взяті проби донних відкладень із дна найглибших місць океанів можуть досить докладно розповісти вченим про зміну магнітних полюсів, і при цьому наочно демонструють пряму залежність між активністю магнітних полів та палеонтологічним літописом.

Магнітне поле намагнічує вулканічну породу, яка відкладається у первозданному вигляді на дно океану з обох боків Середньоатлантичного Розлому, по краях яких розходяться літосферні плити та поділяють між собою Європу та Північну Америку. Після застигання в лаві фіксується напрямок магнітних полів, яке відбувалося в минулому, така дія більше схожа на запис звуку, на магнітну плівку в магнітофоні. Остання зміна магнітних полюсів Землі відбулася близько 780 тисяч років тому, у вченому світі таке перемагнічування назвали інверсією Брюнес-Матуяма.

У палеонтологічному літописі немає нічого про будь-які різкі зміни флори і фауни, що відбулися в житті. Також не показало жодних активних змін у льодовиків та дослідження покладів із глибин океанів, що ґрунтується на вивченні ізотопів кисню у покладах даного періоду. Всі ці факти є ще одним незаперечним доказом того, що зміна магнітних полів жодним чином не впливає на вісь обертання Землі. Справа в тому, що рівень нахилу осі обертання планети дуже позначається на кліматі та її періоді заледеніння, і найменша зміна була б відображена в «льодовиковому» літописі. Завдяки впливу холоду на предмети та природні об'єкти, вчені можуть розкривати нові таємниці в льодовиках. Але силу холоду використовує не тільки природа, завдяки холодильним установкам, які можна замовити на сайті http://ekb.cebep.ru/, ви можете містити необхідну продукцію в потрібній температурі.

У магнітного поля Землі є полярність величина, яка не є постійною. На відміну від звичайного стрижневого магніту або декоративного речовина, що знаходиться на наших холодильниках, яке управляє магнітним полем Землі, рухається. За твердженнями геофізиків головною причиною того, що Земля має власне магнітне поле полягає в її власному твердому залізному ядрі, яке оточене рідкою масою розплавленого металу в гарячому стані. Цей процес можна змоделювати за допомогою суперкомп'ютерів. Не буде перебільшенням, якщо скажемо, що наша планета динамічна.

Електричні струми створюються потоком розплавленого заліза в земному ядрі, і виробляється магнітне полі. Вчені не можуть провести прямі вимірювання, тому що у ядра Землі зовнішні його краї знаходяться досить глибоко, вони можуть лише спостерігати, як змінюється магнітне поле, щоб уявити, який рух відбувається в ядрі. З початку 19 століття після того, як дослідники змогли зафіксувати точне положення північного магнітного полюса, воно повільно зсувається на північ більш ніж на тисячу сто кілометрів. В даний час за оцінками вчених північний магнітний полюс переміщається набагато швидше на північ зі швидкістю 40 миль на годину, порівняно зі швидкістю 10 миль на годину на початок 20 століття.

Існуюча ще одна версія, що стосується «кінця світу» через геомагнітне «перекидання», що може призвести до підвищеної сонячної активності. Таке припущення помилково доводить, що такий процес перемагнічування полюсів призведе до миттєвого стану, коли Земля не матиме магнітного поля, яке повинне захищати Землю від корональної речовини із Сонця та його спалахів. Так, магнітне поле Землі з часом може і слабшати і посилюватися, але не існує ні найменшого натяку на те, що воно будь-коли могло зникати повністю. В результаті ослаблення магнітного поля Землі відбудеться незначне збільшення сонячної радіації на Землі, а заразом з'явиться і можливість помилуватися красивим видовищем північного сяйва на нижчих широтах, як видно нічого смертельного. Крім усього цього щільні шари атмосфери навіть при дуже маленькому магнітному полі здатні забезпечити відмінний захист від тих, хто потрапляє в земну атмосферусонячних частинок.

Необхідна ознака розумного кінця світу - це його незрозумілість. Дуже важливо, щоб якесь галактичне вирівнювання, неймовірна сонячна буря або навіть потоп не прямували безпосередньо з нудних рівнянь і теорій, а виникали з якихось хиткіх ірраціональних причин. З магнітною інверсією, під час якої північний магнітний полюс нашої планети стане південним, а південний навпаки, північним, все саме так.

Магнітне поле Землі з'явилося не відразу з народженням планети, а трохи пізніше - приблизно 4,2 мільярда років тому, і досі ніхто не може повністю пояснити ні чому це сталося саме тоді, ні чому це сталося взагалі.

Більше того, самі теорії геомагнетизму останнім часом постійно зазнають «переполюсування».

Так, донедавна за магнітне поле Землі стабільно відповідала теорія геодинамо, сформульована ще 1934 року: вважалося, що магнітне поле формують конвективні потоки розплавленого металу, що піднімаються від твердого ядра планети. Але в 2012 році команда британського професора Даріо Альфе підрахувала, що тверде ядро ​​сформувалося не більше мільярда років тому і, відповідно, не могло бути замішане в геомагнетизмі.

Далі пішла плутанина: у 2015 році американські вчені показали, що розрахунки британських вчених невірні та повернули класичну теорію. Потім, того ж 2015-го, помилку знайшли вже в американців, а наступного року Nature навіть відкликала американську статтю з друку. Одним словом, можна сміливо стверджувати, що природа магнітного поля Землі (і тим більше його інверсій) вченим поки що незрозуміла.

Переміщення північного магнітного полюса Землі початку XVII століття.
Червоні точки - положення, що спостерігалися, сині - розрахункові положення
Зображення: Cavit / Wikimedia Commons

Приклади магнітних інверсій з минулого

Серйозною перевагою для будь-якого типу апокаліпсису стає той факт, що він колись уже траплявся в історії Землі (або, на крайній випадок, будь-якого іншого) космічного тіла). Це автоматично підвищує реальність небезпеки практично до стовідсоткової: як кажуть, можемо повторити.

Людство більш-менш точно фіксує положення магнітних полюсів з 1885 року, і весь цей час вони постійно повзуть - то швидше, то повільніше. У 70-х роках XX століття північний магнітний полюс дрейфував зі швидкістю 10 км/год, а на початку XXI століття розігнався до крейсерських 50-60 кілометрів на рік. Через війну кілька років тому північний магнітний полюс залишив арктичну Канаду, у якій знаходився з XVII століття, а південний магнітний полюс пірнув з Антарктиди у Південний океан.

Однак архівні записи не єдиний спосіб зазирнути у геомагнітну історію. Розрізнені уривки магнітних літописів зберігаються у гірських породах, які за своєму застиганні намагнічуються у бік магнітного поля планети. І тому, збираючи і акуратно зіставляючи зразки, вчені дізналися, що магнітні полюси як плавно переміщаються Землею, а часом і порівняно різко змінюються друг з одним місцями.

Колись такі магнітні інверсії відбувалися досить часто: торік у зразках південноуральських пісковиків епохи пізнього едіакарію вчені знайшли сліди понад 20 магнітних переворотів лише за один мільйон років. Але останнім часом Земля заспокоїлася, і тепер магнітні інверсії трапляються приблизно раз на 2-4 мільйони років. Остання була ще до появи Homo Sapiens - 700 тисяч років тому.

Провісники катастрофи

Апокаліпсис зовсім нікуди не годиться, якщо у нього немає ознак: зловісних комет, дощів з жаб та інших ієрихонських труб. І хоч прості розрахунки показують, що наступної інверсії за умовчанням краще чекати не раніше, ніж за мільйон років, завжди можна сказати, що ми живемо у винятковий час, і знайти тривожні ознаки швидкого кінця.

Вимірювання показують, що магнітне поле Землі поступово слабшає і його напруженість зменшується дедалі швидше.

За останні сто років геомагнітне поле ослабло на 5%. Абсолютно надійною ознакою швидкої інверсії такі темпи назвати складно, але в есхатологічному сенсі це навіть краще: ознаки мають бути неявними. Той, хто має вуха, нехай почує.

На жаль, у цьому випадку знайти надійні контраргументи швидкого кінця світу зовсім нескладно. Треба тільки вирушити до Південної Африки та зібрати зразки обпаленої глини з хатин бушменів, у яких зберігаються не лише напрямки магнітних полюсів, а й ще й сила геомагнетизму. Дані цих «архівів», породжених незвичайною традицією бушменів періодично спалювати всі свої будинки, кошики із зерном та інше тлінне майно, говорять про те, що в період з XIII по XVI століття напруженість магнітного поля Землі зменшувалась навіть швидше, ніж зараз.

Тож якщо ми й приймаємо ослаблення геомагнітного поля провісником швидкої катастрофи, то неодмінно треба визнати, що машина апокаліпсису запустилася вже давно. Як мінімум у Середньовіччі, а то й до нашої ери. Дані по намагніченості ліванської кераміки показали, що магнітне поле Землі майже неухильно послаблювалося і в період з VIII до II століття до зв. е.

Магнітна інверсія не буде миттєвою

Справжній апокаліпсис має бути розтягнутим. Так, щоб люди усвідомили те, що відбувається, світ поринув у жах сартрівської екзистенції і, головне, так, щоб у фільмах-катастрофах можна було пустити гранично інформативні та тривожні відбиття: «21. 06. 2017, 08-23. Москва, Кремль» (приурочимо всю цю справу до літнього сонцестояння, чому ні).

З цього погляду магнітна інверсія – ідеальний кандидат. Триває вона, за різними оцінками, від 1000 до 10 000 тисяч років. У цей час у Землі пропадають два старі магнітні полюси і з'являється багато нових, а середня напруженість геомагнітного поля падає практично до нуля.

Крім того, в історії траплялися випадки не тільки повільного переполюсування, а й повільних розворотів полюсів, під час яких вони не пропадали повністю, а лише прискорювали свій рух і зміщувалися в низькі широти, іноді навіть перетинаючи екватор. Останній такий розворот називається «подією Лашамп»: він трапився лише 41 тисячу років тому і тривав трохи менше тисячі років.

Магнітна інверсія подіє на все живе

Не всі люди це впевнено усвідомлюють, але кожен живий організм Землі має гени, отже, вони можуть постраждати від магнітної інверсії. Справа в тому, що геомагнітне поле захищає нашу планету від радіоактивного космічного випромінювання, і тому під час магнітного переполюсування може з'явитися набагато більше небезпечних, не сумісних із життям мутацій: є роботи, які пов'язують різкі зміни земної флори та фауни на кшталт Кембрійського вибуху саме з переполюсів Землі.

Щоправда, однієї магнітної інверсії для сильного мутагенезу недостатньо, і спричинити катастрофу може лише серія близьких інверсій.

Але за відомої частки фантазії це обережне застереження можна обійти. Наприклад, поєднати мотив магнітного апокаліпсису зі страхом перед ГМО і придумати, що всі бомби уповільненої дії, закладені підступною соєю, прокинуться у наших генах саме під дією космічної радіації.

Або можна вигадати інший, більш витончений сюжет біосферної магнітної катастрофи, зав'язаний на світовій гармонії та балансі. Адже, як відомо, все в природі взаємопов'язане, і кожна найменша комашка бере участь у великих екологічних циклах. А тому неминуче з інверсією зникнення або перетворення перелітних птахів та інших організмів, які мають почуття магніторецепції, напевно, сумно позначиться на всьому світі.

Магнітна інверсія вплине на техніку

Пташки - це чудово, але деякі люди справедливо помітять, що людство напевно зможе абияк протягнути і без них. Інша справа – техніка. Ми боїмося геомагнітних бур, ми боялися цифрового кінця світу 2000-го і додаткової секунди 2012 року, коли всі наші комп'ютери повинні були збожеволіти від незрозумілої зміни дати. Ми любимо підкреслювати свою повну залежність від техніки, можливо навіть підсвідомо заявляючи таким чином про свою владу над природою. Тому магнітна інверсія – це знову ідеальний сценарій апокаліпсису. Високоенергійні промені заряджених частинок можуть не тільки неабияк потріпати наші гени, але й зіпсувати системи супутникового геопозиціонування, викликати відключення електрики, збити всі електронні прилади і, головне (!), обрубати інтернет (не забуваємо, щоправда, що приклади з усіма геомагнітними бурями побоювання). Втім, є й хороші новини: разом із підвищенням радіаційного фону на Землі стане набагато більше за північні сяйва. Буде дивно, небезпечно та красиво.

Магнітна інверсія може статися будь-якої миті

Є дві важливі відмінності кінця світу від дедлайну. По-перше, кінець світу не можна перенести, а по-друге, його не можна і призначити (і відмінність «два з половиною»: навряд чи після нього допоможуть листи, що вибачаються, про зрив термінів).

Звичайно, зараз з'являються роботи, в яких за допомогою перетворень Фур'є виводять періодичність магнітних інверсій (за цими даними, до апокаліпсису не менше 25 мільйонів років), але більшість учених вважає переполюсування Землі абсолютно випадковим процесом, який може запуститися в будь-який момент. І це правильно: будь-який кінець світу, що поважає себе, повинен бути непередбачуваним і раптовим.

В очікуванні неминучого кінця ми можемо дати лише одну пораду: перечитуйте цей текст не рідше одного разу на місяць. Це нічого не змінить, зате нам буде приємно.