На другой стороне планеты южный магнитный полюс Земли таким же образом дрейфует в восточном направлении над побережьем Антарктиды.
Смена геомагнитной полярности и геомагнитные экскурсы в истории Земли
Геомагнитное поле Земли имеет для нас жизненно важное значение. Будучи невидимым, этот защитный механизм позволил жизни развиваться на Земле и создал условия для создания развитых человеческих цивилизаций. Без сильного и активного магнитного поля Земля была бы аналогом Марса. Таким образом, понимание динамики, механизмов и прогнозирование поведения геомагнитных процессов на нашей планете должно иметь жизненно важный приоритет.
Несмотря на огромный прогресс в технологиях за последние несколько сотен лет, в системе Земли многое еще не известно. Первая и самая важная проблема касается сроков и частоты возникновения разворотов. Исследования показали, что разворот может завершиться всего за 100 лет или занять несколько тысяч лет (2). Не существует стандартной или «нормальной» смены полярности, как и нет двух одинаковых по продолжительности событий геомагнитной инверсии из-за периодического и непредсказуемого характера геодинамических процессов Земли. В истории нашей планеты были периоды высокой частоты инверсий, как это наблюдалось в течение последних 40 миллионов лет, и периоды, когда поле оставалось стабильным.
Вторая проблема состоит в невозможности точного прогнозирования. Необходимой для прогнозирования технологии нет, а существующие системы измерения пассивны, поскольку они только регистрируют напряженность поля. Геологам, изучающим инверсии, также мешают временные рамки точных полевых измерений, которые уходят в прошлое на 400 лет и составляют менее 0,0001% от общего возраста Земли, составляющего 4,6 миллиардов лет (3).
Проблема еще больше усложняется невозможностью доступа к глубоким недрам Земли, и это означает, что ученым-геологам приходится интерпретировать сейсмические волны, чтобы построить картину недр Земли. Хотя новые методы сейсмической томографии позволили создать подробные изображения недр Земли, ни один из них не нанес на карту внутреннее и внешнее ядро в той степени, которая необходима для подтверждения теории геодинамо Земли. Поэтому ни научные знания, ни технологические возможности пока не позволяют геологам предсказать следующую смену геомагнитной полярности. Но вопрос тем не менее остается актуальным и открытым:
Когда произойдет следующая смена полюсов?
Существуют убедительные доказательства того, что переходный период, возможно, уже начался: уровни напряженности магнитного поля за последние 150–200 лет снизились на значительные 15 процентов (4). Измерения, проведенные с момента изобретения компаса, показали, что уровни напряженности упали на 40% за 400 лет. (5) Cпутниковые наблюдения показывают, что поле ослабевает в десять раз быстрее, чем предполагалось ранее. Эти изменения являются предшественником общего геологического явления, известного как смена геомагнитной полярности, когда северный и южный магнитные полюса Земли меняются местами. Смена геомагнитной полярности существенно снижает напряженность магнитного поля, тем самым значительно усиливая взаимодействие солнечного ветра с атмосферой и биосферой Земли. Если тенденция к ослаблению продолжит ускоряться и поле развернется так же, как при переходе Матуямы-Брюнеса (6), ныне живущие люди успеют еще увидеть этот переворот за время своей человеческой жизни.
 |
Компьютерное моделирование, изображающее смену геомагнитного полюса. Кадр 1 — до разворота, кадр 2 — во время разворота и кадр 3 — после разворота. Обратите внимание на запутанную и сложную природу магнитного поля на кадре 2. Перепечатано с сайта astronomy.com, http://www.astronomy.com/-/media/import/images/8/3/0/july-2010-earth_s-magnetic-.jpg |
Последствия смены полярности
Смена полюсов приводит к двум изменениям в системе Земли: 1) уменьшению напряженности геомагнитного поля и 2) увеличению радиации, попадающей в атмосферу и биосферу. Хотя существуют и другие возможные воздействия, включающие связи между разворотами, мировым вулканизмом и массовыми вымираниями, они не рассматриваются учеными из-за спорного характера выводов.
Предстоящая смена геомагнитной полярности может затронуть следующие пять основных областей, и это далеко не полный список:
1. Системы коммуникации.
2. Спутниковая связь.
3. Электрические сети.
4. Сельское хозяйство и пищевая промышленность.
5. Экономическая инфраструктура. (7)
Даже зная о быстром ослаблении магнитного поля и опасностях, связанных с солнечной погодой, Геологическая служба США и ученые-геологи по-прежнему не могут адекватно предсказать поведение магнитосферы. Единственные две крупномасштабные программы мониторинга геомагнетизма, Программа мониторинга геомагнетизма Геологической службы США и SWARM ЕКА, фиксируют только напряженность поля без возможности предсказать будущее поведение геодинамо. Компьютерные системы просто недостаточно быстры, чтобы моделировать все необходимые переменные для прогнозирования будущего поведения ядра Земли. Геологи могут только оглянуться на точные измерения последних 400 лет и попытаться предсказать будущее поведение магнитного поля. Без возможностей прогнозирования геофизики не смогут сказать, является ли нынешняя тенденция ослабления магнитосферы предвестником смены полюсов или геомагнитного отклонения. (7)
Происходящие процессы на Земле в целом продолжают оставаться непредсказуемыми, сложными и динамичными. Называть человеческую деятельность единственной причиной потепления климата, оставляя в стороне другие серьезные объективные причины и не учитывая огромный пласт исследований, доказывающих периодичность и цикличность потепления климата на протяжении долгой истории Земли, очень однобоко и ненаучно. Тот факт, что геологи до сих пор не могут предсказать вулканы, землетрясения и поведение геодинамо Земли, указывает на то, что ученые в системе Земли многое не понимают.
Согласно новому исследованию, опубликованному в феврале 2021 года в журнале Science, смена магнитных полюсов Земли около 42 000 лет назад спровоцировала масштабные климатические изменения и привела к изменениям окружающей среды по всему миру (8).
«Эта последняя крупная геомагнитная инверсия спровоцировала ряд драматических событий, которые имели далеко идущие последствия для нашей планеты. Они читаются как сюжет фильма ужасов: озоновый слой был разрушен, электрические бури бушевали в тропиках, солнечные ветры вызывали впечатляющие световые шоу (полярные сияния), арктический воздух хлынул через Северную Америку, ледяные щиты и ледники поднялись, а погодные условия резко изменились.
Во время этих событий жизнь на Земле подверглась воздействию интенсивного ультрафиолетового излучения, неандертальцы и гигантские животные, известные как мегафауна, вымерли, а люди искали убежища в пещерах…
Одна из самых драматичных миграций полюсов произошла около 42 000 лет назад и известна как экскурсия Лашампа — по названию деревни, где она была обнаружена во французском Центральном массиве. Но до сих пор не было ясно, оказали ли такие магнитные изменения какое-либо влияние на климат и жизнь на планете. Наша новая работа объединяет несколько линий доказательств, которые настоятельно предполагают, что эффекты действительно были глобальными и далеко идущими.» (8)
Большинство предыдущих исследований было сосредоточено на том, что
произошло во время инверсии, когда магнитное поле было уменьшено до 28% от его
текущей силы. Но это исследование показывает, что наиболее драматические
воздействия произошли в преддверии инверсии, когда поле упало до 0–6% от его
текущей силы.
«В тот период, по сути, вообще не было магнитного поля, щит от космической радиации полностью исчез», — объясняет профессор Крис Терни. - Это сделало планету уязвимой для солнечных вспышек и космических лучей. Неотфильтрованное излучение из космоса разрывало частицы воздуха в атмосфере Земли, разделяя электроны и испуская свет — этот процесс называется ионизацией», — объясняет Терни дальше. «Ионизированный воздух «поджарил» озоновый слой, вызвав волну изменения климата по всему миру».
Несколько других значимых событий также произошли около 42 000 лет назад, включая исчезновение австралийской мегафауны и вымирание неандертальцев. Оба могут быть связаны с этими широкомасштабными изменениями окружающей среды, возможно, частично из-за неспособности адаптироваться. Время также совпадает с появлением наскального пещерного искусства. Исследователи предполагают, что повышенное ультрафиолетовое излучение от слабого магнитного поля могло заставить людей искать укрытия в пещерах. (9)
За последние 170 лет магнитное поле Земли ослабло примерно на 9%, что привело ученых к предположению, что инверсия может быть неизбежной.
Повышенное воздействие солнечных бурь и другой космической радиации может иметь разрушительные последствия для наших спутников и электрической инфраструктуры, а К. Терни предупреждает, что это может иметь разрушительные последствия и для климата.
«Наша атмосфера уже заполнена углеродом в количествах, которых человечество никогда не видело прежде», — говорит он. - «Смена магнитных полюсов или экстремальное изменение активности Солнца стали бы беспрецедентными ускорителями изменения климата». (9)
Публикуется огромное количество и других исследований, теорий, но ни одно из них не предлагает конкретных решений, помимо констатации разрозненно толкуемых фактов.
Еще в 2015 году в исследовательском отчете "Катастрофическая смена полярности: готова ли национальная безопасность США к следующему изменению геомагнитного полюса?", представленному в авиационном университете Алабамы (США) было констатировано: «Правительство не сделало ничего для исследования и подготовки к следующей геомагнитной инверсии, несмотря на накопление доказательств того, что разворот может произойти в ближайшем будущем». (9)
Механизм "точка опоры"
Идея решения проблемы была представлена в России, в 2017 году в виде теоретической разработки механизма "точки опоры", с помощью которого можно поворачивать планету в сторону уходящего магнитного поля, смещающего ось Земли. (10) Ученые, выслушав доклад, подтвердили целесообразность создания опытного образца, но проект был заблокирован вышестоящими чиновниками.
С тех пор продолжают накапливаться факты об изменениях в ядре, геомагнитном поле и другие сопутствующие факторы, предваряющие смену полярности, поэтому настала пора пересмотреть разработку, созвать научную комиссию и рассмотреть целесообразность создания экспериментальной модели такого механизма, чтобы успеть совместными усилиями разных государств построить такую установку. (10)
Ссылки
(6) Leonardo Sagnotti, Giancarlo Scardia, Biagio Giaccio, Joseph C. Liddicoat, Sebastien Nomade, Paul R. Renne, Courtney J. Sprain, "Extremely rapid directional change during Matuyama-Brunhes geomagnetic polarity reversal". Geophysical Journal International, Volume 199, Issue 2, November 2014, Pages 1110–1124
https://academic.oup.com/gji/article/199/2/1110/618671
(7) Tyler J. Williams, Captain, USAF. Cataclysmic Polarity Shift: Is U.S. National Security Prepared For The Next Geomagnetic Pole Reversal? Maxwell Air Force Base, Alabama, December 2015.
https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/AD1040918.pdf
(8) Alan Cooper, Chris S. M. Turney, Jonathan Palmer, Alan Hogg, Matt McGlone, Janet Wilmshurst, Andrew M. Lorrey, Timothy J. Heaton, James M. Russell and 24 authors. "A global environmental crisis 42,000 years ago", Science,
Больше информации по данной теме:
Тема, затронутая в статье очень актуальна и важная для людей. Благодарю.
ОтветитьУдалитьВолшебная птица под названием "жареный петух" обычно всех будит. Успеть бы.
ОтветитьУдалить