Скалы посулили земле мгновенный переворот поля
Люди привыкли, что столь масштабные перемены, как перекройка континентов либо климата, происходят медлительно. Одному поколению тяжело оценить их, а иногда и просто заметить. Но вот открытие: грандиозное событие – переворот магнитных полюсов – возможно кроме того по меркам человека практически моментальным.
И таковой фокус родная планета способна провернуть на отечественных глазах.
Сравнительно не так давно Скотт Боуг (Scott Bogue) из Лос-Анджелесского Западного колледжа (Occidental College) и Джонатан Глен (Jonathan Glen) из геологической работы США (US Geological Survey) изучили древние магматические породы в Батл-Маунтин (Battle Mountain), штат Невада. Так американские геологи продемонстрировали, что инверсия магнитного поля планеты может происходить в тысячи раз стремительнее, чем предполагали учёные до сих пор.
Благодаря явлению палеомагнети зма, собственного рода записи геомагнитного поля в остывающей и кристаллизующейся лаве, исследователи установили, что в момент формирования пород в Батл-Маунтин (а это произошло 15 миллионов лет назад) сдвиг магнитных полюсов Почвы составил 53 градуса всего за один год.
По текущим представлениям, за формирование магнитного поля Почвы отвечает жидкая часть её ядра. Но процессы в ядре до сих пор изучены мало.
В данной области и по сей день исследователи открываютграндиозные явления наподобие переваривания.На рисунке продемонстрированы внутреннее (красный цвет) и внешнее (жёлтый) ядро Почвы, линии магнитного поля (светло синий), потоки металлов (коричневые линии), вызванные вращением ядра (тёмная стрелка), и конвективные потоки (светло-коричневые стрелки) (иллюстрация с сайта qwickstep.com).
В том успешном (для нынешних учёных) извержении первая порция лавы уже застыла (запомнив направление геомагнитного поля), но через год снова была разогрета вторым выбросом расплавленных каменных пород, перезаписав в верхнем собственном слое новое направление, отличающееся на 53 градуса от ветхого.
А ведь, по нынешним данным, переворот магнитных полюсов занимает 4-5 тысяч лет либо кроме того больше. Это значит, что смещение полюсов на протяжении таких событий образовывает в среднем 0,045 градуса в год. Но Боуг и Глен вычисляют — переполюсовка может свершаться намного стремительнее, всего за четыре года.
В случае если на эту догадку наложить первые показатели того, что очередная смена уже началась (он них мы скажем ниже), возможно сделать вывод: у нас имеется шанс застать один из самых грандиозных эпизодов в геологической истории планеты.
О том, что магнитное поле Почвы может перевернуться во в полной мере обозримом будущем, учёные рассуждают в далеком прошлом. И это событие — не трагедия для планеты, а в полной мере рядовой процесс, в случае если наблюдать на него с позиций геологических эр.
Вопрос только в том, произойдёт ли катаклизм не так долго осталось ждать по обыденным людским меркам либо до грандиозного спектакля необходимо подождать ещё много веков. И какое количество займёт сама инверсия — также предмет дискуссий.
Полярность геомагнитного поля от отечественных дней и до середины юрского периода (вверху) и за последние пять миллионов лет (внизу). Тёмные участки – полярность, соответствующая сегодняшней, белые – противоположная (иллюстрации с сайта wikipedia.org).
Частота смены полярности магнитных полюсов отечественной планеты очень сильно варьировалась в прошлом. Возможно только приблизительно вывести средний показатель: полюса переворачивались каждые 200-300 тысяч лет.
Вместе с тем недалеко от 42 миллионов лет назад случилось 17 инверсий за три миллиона лет, а, например, в середине мела был весьма долгий период без инверсий, он продолжался со 120 до 83 миллионов лет назад. И до него были другие продолжительные эры без переворотов.
Потому учёные считают, что инверсия — процесс достаточно случайный и в нём нельзя уловить явной закономерности. Однако последний раз «опрокидывание» магнитных полюсовпроизошло аж 780 тысяч лет назад. Уже потому возможно с опаской высказать предположение, что планета готовится к очередной таковой перестановке.
А ещё имеется последовательность косвенных показателей надвигающихся изменений.
Северный магнитный полюс Почвы устремился к Российской Федерации: при измерении темпа его смещения в 2009 году учёные взяли 64 километра в год. В это же время в 1970-х скорость эта составляла 10-15 км/год, а всего шесть лет назад — около 60. Налицо ускорение.
Напряжённость геомагнитного поля за 150 лет снизилась приблизительно на 10%, причём в последние 22 года она упала на 1,7% (в среднем, потому, что в различных районах планеты трансформации далеко не однообразны). В один момент увеличился угол приполярных областей — и раствора поля, где силовые линии расходятся в стороны.
Полос овые магнитные странности являются одним из свидетельств инверсий магнитного поля в прошлом. Изливающиеся в океанических хребтах породы застывают, сохраняя намагниченность с текущей ориентацией поля.
Благодаря раздвигания блоков литосферы такие застывшие потоки формируют параллельные полосы с чередующейся намагниченностью (иллюстрация с сайта wikipedia.org).
По большому счету магнитосфера Почвы сейчас как будто бы начала «протекать». Эксперты, занимающиеся солнечно-земными связями, рассуждают о возможности более сильных, чем в большинстве случаев, полярных сияний и магнитных бурь на протяжении пика солнечной активности в цикле, что только-только начался.
Это не предлог для паники. Как легко понять, на памяти Homo Sapiens инверсия ещё не случалась, но ранее случилось большое количество таких событий и жизнь на Земле не прервалась.
Однако опасения исследователей приводит к существенному ослаблению поля, сопровождающее инверсию полюсов. Увы, пока совсем нельзя сказать, провалится сквозь землю ли поле на какое-то время совсем и какое количество времени планета будет оставаться без магнитного щита.
Пример полосовых магнитных аномалий в зоне разломов недалеко от острова Ванкувер. Цветом продемонстрированы породы с обычной намагниченностью (совпадающей с современным полем), пропуски – с намагниченностью обратной.
Шкала – в миллионах лет (иллюстрация с сайта hawaii.edu).
Но, в случае если проводить аналогию со сменой магнитных полюсов Солнца (а она происходит раз в 11 лет), то полной пропажи отечественного поля случиться не должно и катастрофических последствий для людей и по большому счету жизни — не произойдёт.
Тут, к слову, сверхбыстрая смена, предполагаемая Джонатаном и Скоттом, нам на руку. Так как так мы меньше времени рискуем подвергнуться повышенному уровню космических лучей.
Сегодняшний дрейф полюса в 64 километра в год — это округлённо 0,6 градуса в год. Сравните это с 53 градусами в новом изучении. Действительно, не известно — был ли то краткий всплеск на фоне более спокойного смещения (может, старое извержение застало самый пик процесса инверсии) либо полный переворот магнитных «юга» и «севера» вправду в тот раз был столь стремительным.
Данный вопрос — тема для новых изучений.
История с опрокидывающимся «на раз» магнитным полем сходна с историей другого открытия – прихода замечательного оледенения в рамках последнего ледникового периода всего за полгода. Оно вынудило учёных по-новому посмотреть на то, как скоро климат планеты может переходить из одного состояния в второе (кадр с сайта cgnews.com).
Не все знают, кстати, что северный магнитный полюс Почвы в физическом смысле есть южным, и напротив. Случилась путаница так. В то время, когда учёные выбирали заглавия для полюсов простого магнита, они имели возможность бы дать им каждые имена, хоть плюс с минусом, хоть какие-нибудь абстрактные буквы.
Но к тому моменту люди в далеком прошлом пользовались компасами, стрелки которых являются дипольные магнитики.
И вот тот их финиш, что говорит о севере, назвали северным полюсом магнита (в начальном смысле – тянущимся к северу), а говорящий о юге – южным. Но потому, что у магнитов притягиваются противоположные полюса, то оказалось, что у земного магнитного поля южный полюс (в физическом смысле) находится в северной части и именуется «северным магнитным полюсом», а физический северный – на юге.
Примечательно, что в случае если случится инверсия земного поля, а заглавия магнитных полюсов не поменяют – справедливость в отношении их имён восстановится.
На рисунке продемонстрирован угол между осью вращения диполя и осью Земли и направление силовых линий (иллюстрация Peter Reid).
Возвратимся, но, чуть-чуть назад. Геологи говорят, что убегание полюсов со собственных мест бывало и повнушительнее. В 1995 году учёные проанализировали остаточную намагниченность древних магматических пород в Стинс-Маунтин (Steens Mountain) в штате Орегон и установили, что скорость поворота магнитного поля планеты на протяжении остывания лавового потока достигала немыслимых шести градусов в день (смотрите статью в Nature).
Это на пара порядков превышало темп, о котором имела возможность поразмыслить наука, не считая, само собой разумеется, дневного колебания положения полюсов, позванного действием заряженных частиц солнечного ветра. А потому многие эксперты оспаривали выводы авторов той работы.
Но вот сейчас Боуг со товарищи нашли второе свидетельство, показывающее, что стремительные перевороты геомагнитного поля всё-таки вероятны (статья об этом изучении выйдет в Geophysical Research Letters). Сейчас прекрасно бы осознать – простыми либо необыкновенными являются такие моментальные по геологическим меркам прыжки поля для инверсий.
